Fusionsenergie ist einer der Lösungsvorschläge für die langsam aber stetig zur Neige gehenden Vorräte fossiler Brennstoffe und die allgemeinen Probleme mit Atomenergie. Aber von Kernfusionsreaktoren, die tatsächlich Energie für die kommerzielle Verwendung bereitstellen können, sind wir noch weit entfernt. Physikern aus Südkorea gelang nun ein weiterer Schritt in die richtige Richtung: In ihrem Korean Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR) Reaktor erhielten sie ein Hochleistungs-Plasma für 70 Sekunden stabil und stellten damit einen neuen Rekord auf.
70 Sekunden: Neuer Weltrekord
Das Aufrechterhalten der Plasma-Reaktion ist der Schlüssel zur Verfügbarkeit von nahezu unbegrenzter Fusionsenergie. Das National Fusion Research Institute aus dem südkoreanischen Daejeon verwendet einen energiereichen Neutralstrahl, um das Plasma zu kontrollieren.
„The world record for high-performance plasma for more than a minute demonstrated that the KSTAR is the forefront in steady-state plasma operation technology in a superconducting device. This is a huge step forward for realization of the fusion reactor„, so das National Fusion Research Institute (NSRI) in einer Mitteilung.
Beim KSTAR Reaktor handelt es sich um einen Tokamak-Reaktor, in dem das erhitzte Plasma eine Temperatur von bis zu 300 Millonen Grad erreichen kann. Das Plasma wird von Magnetfeldern zusammengehalten und fusioniert Wasserstoffatome, um Heliumatomen zu gewinnen. Die dabei freigesetzte Energie kann in elektrische Energie umgewandelt werden.
Auf dem Weg zum funktionierenden Fusionsreaktor
Drei Faktoren spielen eine Rolle, wenn es um den Erfolg von Plasmareaktionen geht: Druck, Temperatur und Zeit. Es gibt Reaktoren, die ihre Plasmareaktion länger aufrechterhalten konnten. Chinas EAST-Reaktor beispielsweise erhielt die Reaktion insgesamt 102 Sekunden aufrecht. Allerdings ist bei der Reaktion im KSTAR-Reaktor sowohl der Druck als auch die Temperatur höher, was dazu führt, dass das Team mit der 70-sekündigen Plasmareaktion einen neuen Rekord aufstellen konnte.
Aktuelle Fusionsreaktoren haben eines gemeinsam: Sie konsumieren mehr Energie als sie produzieren. Das ist offensichtlich nicht der gewünschte Effekt, allerdings bringt jede Verlängerung der Plasmareaktion die Menschheit näher an einen Reaktor, der tatsächlich den Fusionsvorgang der Sonne imitieren kann.
KSTAR: Südkoreanisches Team blickt in eine Zukunft nach ITER
In den letzten Jahren kamen gute Nachrichten im Bereich Fusionsenergie oft aus Deutschland oder Frankreich. Die internationale Wissenschaftsgemeinde setzt große Hoffnungen in den ITER Tokomak-Reaktor in Frankreich. Die südkoreanischen Wissenschaftler denken aber bereits einen Schritt weiter als ITER.
„With the progress of the Iter project, the KSTAR research will focus on the mission essential for the fusion reactor beyond Iter. They are new efficient mode of operation and a new divertor concept suitable for the Korean fusion demonstration reactor, the K-DEMO device, which will be the first runner in worldwide fusion energy development plan„, so heißt es in der Mitteilung weiter.
Die Entwicklung des KSTAR-Reaktors begann im Dezember 1995. Es sollte 12 Jahre dauern, bis der Reaktor in Betrieb genommen werden konnte, und das erste Experiment wurde mit ihm 2009 durchgeführt.
„We will exert efforts for KSTAR to continuously produce world-class results, and to promote international joint research among nuclear fusion researchers„, verspricht der Präsident des NFRI, Keeman Kim.
Im Grunde ist es egal, welches Team die nukleare Fusion als erstes nutzbar macht. Von den Ergebnissen wird die ganze Menschheit profitieren können.
via InterestingEngineering.com