Neu berechnet: Kernfusion kann doppelt so viel Energie freisetzen

Auch mal schön, wenn man sich verrechnet hat: Neue For­schung lässt darauf schließen, dass ein Grundprinzip für To­ka­mak-Reak­to­ren auf falschen Annahmen fußt. Damit haben die Fu­si­ons-Re­ak­tio­nen ein fast doppelt so hohes Energie-Po­ten­zi­al wie bisher angenommen.

Seit 30 Jahren eine Grundregel, jetzt neu geschrieben

Vor 30 Jahren wurde in Experimenten mit dem sogenannten "Greenwald-Limit" eine Schätzung für die maximale Treibstoffdichte von Wasserstoff in Tokamak-Reaktoren ermittelt, bevor die Fusionsreaktion unkontrollierbar wird. Schon bisher gab es Annahmen, dass sich Verbesserungen dieser Grenze erreichen lassen, seit drei Jahrzehnten gilt sie aber als Grundregel der Fusionsforschung. Jetzt haben Experimente von Physikern des Swiss Plasma Center an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EFPL) ergeben, dass dieser Wert tatsächlich ungefähr doppelt so hoch liegt. Im Tokamak steckt mehr als bisher angenommen Das Team hatte sowohl das Konzept als auch die Experimente des Theorie-Vaters, MIT-Physiker Martin Greenwald, deutlich ausgeweitet. Dafür wurden theoretische Arbeiten mit den Ergebnissen vieler Experimente in drei verschiedenen Fusionsreaktoren in Europa kombiniert. "Der genaue Wert hängt von der Leistung ab", so der Physiker Paolo Ricci vom Swiss Plasma Center gegenüber Live Science. "Aber als grobe Schätzung liegt der Anstieg in der Größenordnung von einem Faktor zwei."

Schon ITER wird profitieren

Wie Ricci betont, hat die Entdeckung seines Teams dabei unmittelbare Auswirkungen auf die wichtigsten Fusionsexperimente der Welt. So ist abzusehen, dass der weltweit größte Versuchs-Tokamak ITER, der Mitte der 20er Jahre in Südfrankreich erstmals zünden soll, in seinem Betrieb mit Wasserstoffplasmadichten arbeiten können wird, die deutlich über dem Greenwald-Limit liegen.

Außerdem wird auch das Design des ITER-Nachfolgers, aktuell schlicht Demonstrationskraftwerk (DEMO) genannt, stark von den neuen Erkenntnissen geprägt sein.

Siehe auch: