Abo
  • Services:

Die Zähmung des Plasmas

Die erste große Aufgabe für die Forscher war es also, das Plasma in den Griff zu kriegen. Forscher in den USA und der Sowjetunion entwickelten in den 1950er Jahren, ohne voneinander zu wissen, dieselbe Lösung: das Konzept des magnetischen Spiegels. Dabei wird Plasma im Inneren einer magnetischen Spule erzeugt. Wegen der Lorentzkraft können sich die geladenen Teilchen im Plasma jetzt nur noch entlang der Magnetfeldlinien bewegen, alle Abweichungen führen nur dazu, dass sie sich auf Kreisbahnen um die Linien herum bewegen.

Stellenmarkt
  1. BWI GmbH, Nürnberg, München
  2. Coup Mobility GmbH, Berlin

Auf diese Weise wird das Plasma stabilisiert. Am Ende der Spule wird das Magnetfeld noch einmal stark eingeschnürt, durch eine Spule mit kleinerem Durchmesser. An diesen Stellen wird das Magnetfeld deutlich stärker. Abweichungen in der Bewegungsrichtung von den Feldlinien sind dann in Richtung des stärkeren Magnetfelds mit größeren Kräften verbunden als umgekehrt. Im Resultat werden die Plasmateilchen wieder zurückgedrängt.

Diese magnetischen Spiegel sind aber nicht perfekt. Teilchen, die sich mit viel Energie zufällig genau entlang der Magnetfeldlinien bewegen, können dem Magnetfeld trotzdem entkommen.

Die richtige Lösung für das falsche Problem

Das ist schlecht für die Kernfusion, in der gerade die energiereichen Teilchen im Magnetfeld bleiben sollen. Es ist aber perfekt für elektrische Plasmatriebwerke, bei denen die energiereichen Teilchen ausgestoßen werden sollen. Satelliten und Raumsonden brauchen mit solchen Triebwerken nur noch einen Bruchteil des Treibstoffs für ihre Manöver im Weltraum. Die Forschung war also nicht vergebens, brachte aber der Kernfusion keinen Durchbruch.

Der letzte Versuch, das Konzept doch noch für die Kernfusion weiterzuentwickeln, scheiterte an den Finanzen. Motiviert durch die Ölkrise unternahmen die USA nochmals große Anstrengungen und eröffneten 1977 das Tandem Mirror Experiment - nach Investitionen von geschätzten 11 Millionen US-Dollar (inflationsbereinigt 44 Millionen Dollar heute).

Daraus entstand die Mirror Fusion Test Facility, ein Reaktor nach dem Konzept des magnetischen Spiegels. Er wurde am 21. Februar 1986 nach neun Jahren Bauzeit und 372 Millionen US-Dollar (inflationsbereinigt etwa 835 Millionen US-Dollar) Baukosten eröffnet. Aber noch am gleichen Tag wurden dem Projekt von der Reagen-Regierung alle Mittel für die dann anstehende Forschungsarbeit gestrichen, angeblich wegen Problemen im Budget des Bundeshaushalts der USA. Der Reaktor ging nie in Betrieb. Das Prinzip wurde kaum noch weiterverfolgt, auch wenn einige Entwicklungen wie der kompakte Fusionsreaktor, den Lockheed-Martin entwickeln will, eine ähnliche Technik verwenden.

Das erste Konzept, das die nötige Temperatur erreicht

Erfolgreicher war ein anderes Konzept zur Zähmung des Plasmas: der Tokamak. Auch bei diesem Konzept befindet sich das Plasma in einer magnetischen Spule, die aber zu einem Donut gebogen wird. Dadurch entsteht zunächst ein kreisförmiges Magnetfeld, die Verluste eines durchlässigen Spiegels werden vermieden.

Das Magnetfeld dieser Spule wird nun durch ein zweites Magnetfeld überlagert, dessen Magnetfeldlinien senkrecht dazu stehen. Es übt eine zusätzliche Kraft aus, die das Plasma in die ringförmige Bahn zwingt. Zusätzlich zu all dem wird jetzt das Plasma in Bewegung versetzt. Es fließt also ein ringförmiger Strom, wie wir ihn schon vom Pinch kennen. Dieser Strom hilft auch mit, das heiße Plasma von den Wänden des Reaktors fernzuhalten und so Energieverluste zu vermeiden.

Die erste Idee dafür hatte der Physiker Oleg Lawrentiew schon 1950 in der Sowjetunion. 1968 versetzte das Konzept die Welt in Erstaunen, als es als erstes Reaktorkonzept die nötigen Temperaturen für eine kontrollierte Kernfusion erreichte.

 Kernfusion: Die Viele-Milliarden-Euro-FrageDer Weg zum ersten Fusionsreaktor 
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5. 4
  6. 5
  7.  


Anzeige
Top-Angebote
  1. (u. a. Canon EOS M100 + Objektiv 15-45 mm + 50€ Cashback für 299€ statt 376,86€ im Vergleich...
  2. (u. a. Inferno Blu-ray Steelbook für 6,99€ und Ni No Kuni 2: Schicksal eines Königreichs King's...
  3. 16,99€ + 3,49€ Versand (Vergleichspreis ca. 30€)
  4. (u. a. NieR Automata für 20,99€ und Dead in Vinland für 12,49€)

jaichweiss 21. Nov 2016

Hmmm, ich bin eher der Meinung, daß noch viel zu wenig für Kernfusion und deren...

Weltschneise 02. Mär 2016

Ich denke, dass er sein "nicht können" wörtlich meint und tatsächlich keine Argumente...

Sharra 29. Feb 2016

Nein, und ähm... nein.

ffx2010 29. Feb 2016

Er redet nicht, er schreibt.

CraWler 29. Feb 2016

Durch die Zerstörung von Waldflächen, Naturraum usw wird das CO2 auch dort bleiben wo es...


Folgen Sie uns
       


Pubg Global Invitational 2018 - Report von Golem.de

20 Teams, jeweils vier Spieler, fünf Tage und zwei Millionen US-Dollar Preisgeld: Das Pubg Global Invitational 2018 in Berlin hat E-Sport auf höchstem Niveau geboten. Golem.de hat mit dem Veranstalter und mit Zuschauern gesprochen.

Pubg Global Invitational 2018 - Report von Golem.de Video aufrufen
IMHO: Heilloses Durcheinander bei Netflix und Amazon Prime
IMHO
Heilloses Durcheinander bei Netflix und Amazon Prime

Es könnte alles so schön sein abseits vom klassischen Fernsehen. Netflix und Amazon Prime bieten modernes Encoding, 4K-Auflösung, HDR-Farben und -Lichter, flüssige Kamerafahrten wie im Kino - leider nur in der Theorie, denn sie bringen es nicht zum Kunden.
Ein IMHO von Michael Wieczorek

  1. IMHO Ein Lob für Twitter und Github
  2. Linux Mit Ignoranz gegen die GPL
  3. Sicherheit Tag der unsinnigen Passwort-Ratschläge

Threadripper 2990WX und 2950X im Test: Viel hilft nicht immer viel
Threadripper 2990WX und 2950X im Test
Viel hilft nicht immer viel

Für Workstations: AMDs Threadripper 2990WX mit 32 Kernen schlägt Intels ähnlich teure 18-Core-CPU klar und der günstigere Threadripper 2950X hält noch mit. Für das Ryzen-Topmodell muss aber die Software angepasst sein und sie darf nicht zu viel Datentransferrate benötigen.
Ein Test von Marc Sauter

  1. 32-Kern-CPU Threadripper 2990WX läuft mit Radeons besser
  2. Threadripper 2990WX AMDs 32-Kerner kostet weniger als Intels 18-Kerner
  3. Zhongshan Subor Z+ AMD baut SoC mit PS4-Pro-Leistung für chinesische Konsole

Indiegames-Rundschau: Schiffbruch, Anime und viel Brummbrumm
Indiegames-Rundschau
Schiffbruch, Anime und viel Brummbrumm

Gas geben, den weißen Hai besiegen und endlich die eine verlorene Socke wiederfinden: Die sommerlichen Indiegames bieten für jeden etwas - besonders fürs Spielen zu zweit.
Von Rainer Sigl

  1. Indiegames-Rundschau Spezial Unabhängige Riesen und Ritter für Nintendo Switch
  2. Indiegames-Rundschau Schwerelose Action statt höllischer Qualen
  3. Indiegames-Rundschau Kampfkrieger und Abenteuer in 1001 Nacht

    •  /