Kernfusion: Plasma-Zündung konnte aufrecht erhalten werden

Seit rd. 60 Jahren träumen Forscher von der Stromerzeugung aus Fusions-energie. Dabei wird Brennstoff durch eine kontrollierte Fusion der Wasser-stoffisotope Deuterium und Tritium auf 100 Mio. Grad mit Hilfe von Strom aufgeheizt. Es entsteht extrem heisses Plasma wie auf der Sonne.

Dieses Plasma soll im Innneren des Fusionsreaktors innerhalb eines supra-leitenden Magnetfeldes, welches die Außenwand nicht berührt, so verdichtet werden, dass eine Kernufsion durch Verschmelzung der Atome eintritt.

Ziel ist es,  das man die zehnfache der ursprünglich aufgewendeten Heiz-leistung für die Erzeugung der Fusionsenergie mit Hilfe eines Fusionsektors über einige Minuten aufrecht erhalten kann. Hierüber berichteten wir in einem ausführlichen Redaktionsbeitrag bereits am 16.8.2020 (>hier)  

Lawrence Livermore National Laboratory Plasmazündung ohne externe Aufheizung

In einem Experiment ist es einer Forscher-gruppe um Alex Zylstra von der National Ignition Facility aus Livermore (Kalifornien, USA) gelungen, eine Plasmazündung von etlichen Millionen Grad Celsius ohne externe Aufheizung für mehrere Sekunden aufrecht zu erhalten.

Dieses Experiment fand am 8.08.2021 statt und hatte eine Fusionsausbeute von 1,35 Megajoule. Das sind rd. 70 % der einge-brachten Laserenergie von 1,92 Megajoule. Diese Energie wurde von 192 Laserstrahlen auf eine wenige Millimeter große Brennstoffkapsel abgegeben. 

Die Innenwände der Brennstoffkapsel erhitzten sich und die Kapsel zerfiel. Durch den Zu-sammenfall wird der Brennstoff stark kompri-miert. Sehr hoher Druck und sehr hohe Temp-eraturen führen dann im innersten Bereich des komprimierten Brennstoffs zur Fusion von Heliumkernen. Diese bestehen aus Deuterium und Tritiumkernen. Das alles passiert in Bruchteilen von Sekunden. 

Das ist so ähnlich wie bei der Sonne. Unsere Sonne zieht ihre Energie unter dem Druck der Schwerkraft bei rd. 15 Mio. Grad Celsius aus der Verschmelzung von Wasserstoff zu Helium.

Der Brennstoff der Kernfusion ist Plasma. Brennendes Plasma, dass sich dauernd selbst zündet und damit keine Energie mehr von auß-en benötigt, ist die Grundvoraussetzung für die sich selbst erhaltende Fusionsenergie.

Damit könnte man nicht nur die fossilen Ener-gieträger ersetzen, sondern Atombomben auch in Serie fertigen. So ganz abwegig ist dieser Gedanke nicht, denn der Zweck des Lawrence Livermore National Laboratory ist nicht die Energieversorgung der Zukunft, sondern die sichere Simulation von Kernwaffenexplosionen ohne unter- oder überirdische Kernwaffen-tests.

Einen noch erfolgreicheren Versuch absolvierte ein chinesischer Forschungsreaktor (EAST) in 2021. Das brennende 17 Mio. Grad heisse Plasma konnte ohne Außenheizung sogar  15 Minuten lang aufrecht erhalten werden. 

Bis es zu einer zivilen, sicheren  und bezahl-baren Energieversorgung mit Hilfe der Kern-fusion kommt, werden noch etliche politische Hürden genommen werden müssen. Ganz zu schweigen von den enormen Kosten.        

Buchempfehlung zum Thema aus Sicht eines Nicht-Fachmanns

In seinem neuen Buch plädiert der ausgzeichnete Literaturkritiker Dr. Helmut Böttiger für die Kern-fusion. Er sieht darin eine Zukunftchance.

Helmut Böttiger studierte nach dem Abitur am Gymnasium Weikersheim Germanistik und Ge-schichte in Freiburg. Er beendete sein Studium mit einer Dissertation über Fritz Rudolf Fries und die DDR-Literatur. Nach verschiedenen Stationen als Kulturredakteur, unter anderem als verantwortlich-er Literaturredakteur der Frankfurter Rundschau, lebt er seit 2002 als freier Autor in Berlin.

Quellenhinweise:

Der Spiegel vom 26.01.2022; FAZ vom 26.01.2022; Scinexx.de vom 09.02.2022; golem.de vom 04.01.2022; GEO vom 04.11.2021; Bayrischer Rundfunk vom 30.04.2021 und RK-Redaktion vom 14.03.2022

Fotomnachweise:

Header: Plasmakugel: Bernhard Renner; links darunter: Danger: Gerd Altmann, pixabay.com; rechts daneben: Atomkraftwerk: Qubes Pictures from pixabay, darunter (Mitte) Helmut Böttiger, Youtube Screenshot, Freistellung: Revierkohle  

 

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