Kernfusions-Weltrekord
JET setzt Meilenstein für die Fusionstechnik
Am Joint European Torus (JET) haben Forscher einen 5 s langen Puls mit einer Energie von 69 MJ erzeugt – ein neuer Weltrekord.
Den Weltrekord haben die Forscher von EUROfusion unter Beteiligung von Wissenschaftlern des Forschungszentrums Jülich in der letzten Versuchskampagne am Joint European Torus (JET) am 3. Oktober 2023 aufgestellt. Die Ergebnisse dieser letzten Versuchskampagne, »markieren einen wichtigen Meilenstein für die Fusionstechnik und spielen eine wichtige Rolle beim Start des JET-Nachfolgers ITER, mit dem die Machbarkeit der Fusionsenergie im industriellen Maßstab demonstriert werden soll«, teilte das Forschungszentrum Jülich mit. Damit habe der Joint European Torus (JET) bewiesen, dass die Magnetfusion geeignet ist, zuverlässig Energie zu gewinnen.
Die Fusionsenergie macht sich dieselben Reaktionen zunutze, die auch die Sonne und die Sterne antreiben. Der Joint European Torus (JET), der Ende letzten Jahres den wissenschaftlichen Betrieb einstellte, ist das bis heute größte und leistungsstärkste Fusionsexperiment und die zentrale Forschungseinrichtung des europäischen Fusionsprogramms. Die Anlage wurde seit 1983 von mehr als 31 europäischen Forschungseinrichtungen gemeinsam genutzt.
JET ist als Tokamak ausgelegt. Diese Bauform nutzt starke Magnetfelder, um ein Plasma in der Form eines Donuts einzuschließen. JET kann bereits ähnliche Bedingungen herstellen wie sein Nachfolger ITER und ist der einzige Tokamak der Welt, der mit demselben Deuterium-Tritium-Brennstoffgemisch betrieben werden kann, das für auch für ITER und spätere Anlagen vorgesehen ist.
Deuterium und Tritium sind zwei schwerere Varianten des Wasserstoffs und bieten zusammen die höchste Reaktivität aller Fusionsbrennstoffe. Bei einer Temperatur von 150 Millionen Grad Celsius verschmelzen Deuterium und Tritium zu Helium und setzen eine enorme Menge an Wärmeenergie frei, ohne dass dabei Treibhausgase entstehen. Die Kernfusion hat außerdem den Vorteil, dass sie von Natur aus sicher ist. Sie kann keine unkontrollierbaren Kettenreaktionen in Gang setzen und erzeugt keine langlebigen Abfälle.
Fusionsexperten des Forschungszentrums Jülich sind seit den Anfängen vor über 40 Jahren an JET beteiligt. Sie waren unter anderem für das Design und die Konstruktion des sogenannten Divertors zuständig. Dies ist der einzige Teil des Tokamak-Reaktors, der in direkten Kontakt mit dem heißen Brennstoff kommt und intensiveren Bedingungen standhalten muss als Raumschiffe beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre.
Im Rahmen der finalen Versuchskampagne erforschten die Jülicher Forscher Kontrolltechniken zum Schutz der Reaktorwände und führten erstmals aktive Lasermessungen durch, die im Zusammenhang mit der Rückgewinnung des in den Wänden absorbierten Tritiums stehen. Das effiziente Recycling dieses Fusionsbrennstoffs ist essenziell für den Betrieb von Fusionsanlagen und ihre Stilllegung am Ende ihrer Lebensdauer.
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