Abo
  • Services:
Anzeige
Blick in den Fusionsreaktor Jet: Fusionsexperimente auf der Werkbank funktionieren nicht.
Blick in den Fusionsreaktor Jet: Fusionsexperimente auf der Werkbank funktionieren nicht. (Bild: EFDA-JET)

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.

Anzeige

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 

eye home zur Startseite
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...



Anzeige

Stellenmarkt
  1. AKDB, München
  2. WALHALLA Fachverlag, Regensburg
  3. INTENSE AG, Würzburg, Köln (Home-Office)
  4. AEVI International GmbH, Berlin


Anzeige
Blu-ray-Angebote
  1. Einzelne Folge für 2,99€ oder ganze Staffel für 19,99€ kaufen (Amazon Video)

Folgen Sie uns
       


  1. UAV

    Matternet startet Drohnenlieferdienst in der Schweiz

  2. Joint Venture

    Microsoft und Facebook verlegen Seekabel mit 160 Terabit/s

  3. Remote Forensics

    BKA kann eigenen Staatstrojaner nicht einsetzen

  4. Datenbank

    Börsengang von MongoDB soll 100 Millionen US-Dollar bringen

  5. NH-L9a-AM4 und NH-L12S

    Noctua bringt Mini-ITX-Kühler für Ryzen

  6. Wegen Lieferproblemen

    Spekulationen über Aus für Opels Elektroauto Ampera-E

  7. Minix

    Fehler in Intel ME ermöglicht Codeausführung

  8. Oracle

    Java SE 9 und Java EE 8 gehen live

  9. Störerhaftung abgeschafft

    Bundesrat stimmt für WLAN-Gesetz mit Netzsperrenanspruch

  10. Streaming

    Update für Fire TV bringt Lupenfunktion



Haben wir etwas übersehen?

E-Mail an news@golem.de


Anzeige
Olympus Tough TG5 vs. Nikon Coolpix W300: Die Schlechtwetter-Kameras
Olympus Tough TG5 vs. Nikon Coolpix W300
Die Schlechtwetter-Kameras
  1. Mobilestudio Pro 16 im Test Wacom nennt 2,2-Kilogramm-Grafiktablet "mobil"
  2. HP Z8 Workstation Mit 3 TByte RAM und 56 CPU-Kernen komplexe Bilder rendern
  3. Meeting Owl KI-Eule erkennt Teilnehmer in Meetings

E-Paper-Tablet im Test: Mit Remarkable machen digitale Notizen Spaß
E-Paper-Tablet im Test
Mit Remarkable machen digitale Notizen Spaß
  1. Smartphone Yotaphone 3 kommt mit großem E-Paper-Display
  2. Display E-Ink-Hülle für das iPhone 7

Parkplatz-Erkennung: Bosch und Siemens scheitern mit Pilotprojekten
Parkplatz-Erkennung
Bosch und Siemens scheitern mit Pilotprojekten
  1. Community based Parking Mercedes S-Klasse liefert Daten für Boschs Parkplatzsuche

  1. Billgphones tuns auch!

    AndreasOZ | 02:11

  2. ich finde das iPhone überteuert

    AndreasOZ | 02:04

  3. Re: Geringwertiger Gütertransport

    gogolm | 01:55

  4. Typisch Deutsch

    tg-- | 01:24

  5. Re: Frauenfußball dabei?

    TarikVaineTree | 01:21


  1. 17:43

  2. 17:25

  3. 16:55

  4. 16:39

  5. 16:12

  6. 15:30

  7. 15:06

  8. 14:00


  1. Themen
  2. A
  3. B
  4. C
  5. D
  6. E
  7. F
  8. G
  9. H
  10. I
  11. J
  12. K
  13. L
  14. M
  15. N
  16. O
  17. P
  18. Q
  19. R
  20. S
  21. T
  22. U
  23. V
  24. W
  25. X
  26. Y
  27. Z
  28. #
 
    •  / 
    Zum Artikel