Kernfusion im Tokamak: China erreicht jetzt weiteren Meilenstein

In China wurde ein neuer Meilenstein in der Entwicklung einer Kern­fusions-Anlage erreicht, die man für die Stromerzeugung nutzen kann. Erstmals konnte in einer Tokamak-Maschine ein Plasmastrom von mehr als einer Million Ampere im Hocheinschluss-Modus erzeugt werden.

Mehrere Probleme überwunden

"Dies ist ein wichtiger Meilenstein für die Entwicklung der Kernfusion im Land", teilte die China National Nuclear Corporation (CNNC) mit, die für den Betrieb der Kernkraftwerke und die Entwicklung der Fusionstechnologie zuständig ist. An der Entwicklung der Anlage sind aber auch mehrere Universitäten beteiligt.

Um den jüngsten Fortschritt zu schaffen, mussten "entscheidende technische Schwierigkeiten" überwunden werden, was durch den Einsatz eines leistungsfähigeren Wärmesystems und eines fortschrittlichen Umleiters möglich wurde, berichtet die South China Morning Post. Die Entwickler tasten sich hier quasi schrittweise an eine optimale Betriebsanordnung heran. Innenansicht der Reaktorkammer von EAST Das Kernproblem ist im Grunde bei allen Fusionsanlagen gleich: Um eine Fusion von Atomkernen zu erreichen, müssen diese sich in einem extrem heißen Plasma von über 100 Millionen Grad Celsius schnell bewegen. Ansonsten genügt ihre Bewegungsenergie nicht, den Abstoßungseffekt ihrer Ladungen zu überwinden. Es gibt allerdings kein festes Material, das einen Kontakt mit solch hohen Temperaturen vertragen würde, daher muss das Plasma in einem Magnetfeld festgehalten werden. Trotzdem wird es nötig, die bei der Fusion entstehende Energie in Form von Wärme abzuleiten, ohne wiederum das Plasma zu kontaminieren.

Strom ab 2050

Ein Ansatz für den Aufbau des Magnetfeldes besteht im Anlagen-Design eines Tokamak. China betreibt mit dem Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) sein eigenes Forschungszentrum, in dem man nun den genannten Fortschritt in der HL-2A-Anlage erreichte. Das Land ist aber auch am internationalen Gemeinschaftsprojekt ITER beteiligt, das in Frankreich eine Tokamak-Versuchsanlage baut.

Alle Fusionsanlagen, mit denen aktuell Versuche durchgeführt werden, sind reine Forschungsprojekte und nicht dazu gedacht, irgendwann mal Strom im kommerziellen Betrieb zu erzeugen. In China hofft man, mit den gewonnenen Erkenntnissen bis 2035 einen ersten industriellen Prototyp konstruieren zu können, an dem dann weitere praktische Probleme gelöst werden können. Die aktuellen Planungen sehen vor, dann aber 2050 auch eine kommerzielle Nutzung erreichen zu können - ob das allerdings funktioniert, hängt davon ab, dass die Entwicklung keine größeren Rückschläge erlebt.

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