Kernfusion: Neuer Rekord im Plasmadruck
Der Alcator C Mod Tokamak(öffnet im neuen Fenster) vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) war der bisher leistungsfähigste Fusionsreaktor in den USA. Seine Finanzierung endet in diesem Jahr. Vor der Abschaltung sollte der Tokamak aber noch einmal seine volle Leistung entfalten. Dabei hat er einen neuen Rekordwert im Plasmadruck(öffnet im neuen Fenster) von 2,05 bar aufgestellt.
Kleiner Reaktor mit starkem Magnetfeld
Beim Alcator C Mod handelt es sich um einen vergleichsweise kleinen Donut-förmigen Reaktor. Das Plasma in seinem Inneren erreicht nur einen maximalen Durchmesser von 68 Zentimetern. Damit ist er zu klein, um nennenswerte Energiemengen durch Kernfusion zu erzeugen. Was ihn aber auszeichnet, ist das besonders starke Magnetfeld, mit dem das Plasma eingeschlossen wird. Es erreicht eine Stärke von bis zu 8 Tesla, doppelt so viel wie die bisher leistungsfähigsten Reaktoren der Welt.
Der Joint European Torus (JET)(öffnet im neuen Fenster) und der japanische JT-60(öffnet im neuen Fenster) haben ein etwa 100-mal so großes Plasmavolumen, womit sie trotz der geringeren Magnetfeldstärke und des geringeren Plasmadrucks wesentlich besser in der Lage sind, die Fusionsenergie des Plasmas einzuschließen. Trotzdem ist die Forschung am Alcator C Mod für die Forschung nützlich.
Der internationale Fusionsreaktor Iter soll nicht nur das zehnfache Plasmavolumen von JET haben, sondern auch eine Magnetfeldstärke von 14 Tesla. Der maximal erreichbare Plasmadruck ist dabei hauptsächlich von der Stärke des Magnetfeldes abhängig. Mit dem starken Magnetfeld des US-Reaktors können die Forscher bereits jetzt die Eigenschaften des Plasmas in einer Zwischenstufe untersuchen.
Nachfolger soll Strom erzeugen
Ein Nachfolger für den Alcator C Mod in den USA ist bereits in Planung. Sein Name ist ein Akronym aus den Worten A ffordable R obust C ompact und ist nach dem ARC Reaktor(öffnet im neuen Fenster) von Tony Stark aus den Iron-Man-Comics benannt. Er soll ein ähnlich großes Plasmavolumen wie JET haben, dabei aber mit Hilfe neuer Supraleiter eine Magnetfeldstärke von 9,2 Tesla im Plasma erreichen. Das soll ausreichen, um 13,6-mal so viel Wärmeenergie aus Kernfusion zu erzeugen, wie zur Heizung des Plasmas aufgewendet wird. Für einen wirtschaftlichen Betrieb gilt ein Faktor 20 als Minimum. Er soll dennoch etwa 200 bis 250 Megawatt Strom erzeugen können.
Wer mehr über die Technik und Geschichte der Kernfusion lesen will, kann das in diesem ausführlichen Artikel zum Thema im Februar tun.