Ein Forscherteam aus Südkorea hat einen weiteren Schritt zur Stromerzeugung aus einer Fusionsreaktion unternommen. Es gelang ihnen, eine Reaktion bei einer Temperatur von 100 Millionen Kelvin zu erreichen und diese 20 Sekunden lang aufrechtzuerhalten. Dies ist das erste Mal, dass Kernphysiker so hohe Geschwindigkeiten innerhalb einer einzigen Reaktion nachweisen konnten.
In den letzten Jahren haben Wissenschaftler versucht, eine zuverlässige Fusionsreaktion zu schaffen, die Wärme in Strom umwandelt. Trotz erheblicher Fortschritte bleibt das große Ziel in weiter Ferne. Es ist immer noch schwierig, den Syntheseprozess zu kontrollieren - eine kleine Abweichung führt zur Störung des Ablaufs und zum Abbruch der Reaktion. Am schwierigsten ist es, mit einem auf Millionen Grad erhitzten Plasma zu arbeiten, das im Inneren des Reaktors schwebt, ohne die Wände zu berühren.
Zwei Ansätze wurden entwickelt, um heißes Plasma einzudämmen: Einer wird als Kantentransportbarriere bezeichnet und formt das Plasma so, dass es innerhalb der gegebenen Grenzen bleibt. Die zweite, die interne Transportbarriere, erzeugt im Zentrum des Plasmas einen Hochdruckbereich, der es hält. Letztere Methode wird von Spezialisten des koreanischen Forschungszentrums KSTAR verwendet, sagt Phys.org.
Die Forscher stellen fest, dass die Verwendung der Methode der internen Transportbarriere die Plasmadichte stärker erhöht hat als andere Ansätze. Je höher die Dichte, desto leichter lassen sich im Zentrum hohe Temperaturen erzeugen, während an den Rändern die Plasmatemperatur dagegen abnimmt und die Geräte weniger belastet werden.
Im neuesten Test konnte das Team eine Plasmatemperatur von 100 Millionen K erzeugen und die Reaktion 20 Sekunden lang halten. Andere Gruppen erreichten entweder ähnliche Temperaturen, aber über einen kürzeren Zeitraum, oder erzielten das gleiche Ergebnis in der Zeit, aber bei einer niedrigeren Temperatur. Erstmals waren die Ergebnisse einer Reaktion bei beiden Indikatoren so hoch.
Der nächste Schritt für Wissenschaftler aus Korea wird die Neuausstattung des Labors sein, indem eine Reihe von Komponenten ersetzt werden, beispielsweise die Wände der Kohlenstoffkammer durch solche aus Wolfram.
Das kalifornische Start-up TAE Technologies hat kürzlich das Plasma in seinem Fusionsreaktor-Prototyp auf 75 Millionen Grad Celsius erhitzt. Dieses Ergebnis liegt 250 % über dem vom Unternehmen gesetzten Ziel, eine stabile Fusion mit einer positiven Energiebilanz aufrechtzuerhalten.
2022-09-10 07:46:17
Autor: Vitalii Babkin