PEKING / MÜNCHEN (IT BOLTWISE) – China hat eine neue Methode zur Brennstoffzufuhr in Fusionsreaktoren entwickelt, die auch bei großen Projekten wie ITER zum Einsatz kommen könnte.
Die Energiegewinnung durch Kernfusion gilt als eine der vielversprechendsten Technologien der Zukunft. Dabei werden Wasserstoff-Isotope wie Deuterium und Tritium zu Helium verschmolzen, was enorme Mengen an Energie freisetzt. Um diese Reaktion zu initiieren, sind Temperaturen von über 100 Millionen Grad Celsius erforderlich. Das Plasma, in dem die Fusion stattfindet, muss durch starke Magnetfelder stabilisiert werden, um eine Beschädigung der Reaktorwände zu verhindern. Eine der größten Herausforderungen besteht darin, den Brennstoff kontinuierlich in das Plasma zu injizieren, ohne die Stabilität zu gefährden. Eine vielversprechende Lösung bietet die Injektion von gefrorenen Brennstoffpellets direkt ins Plasma. Diese Methode wurde bereits in verschiedenen Fusionsreaktoren wie dem deutschen ASDEX Upgrade, dem koreanischen KSTAR und dem US-amerikanischen DIII-D getestet. Auch beim ITER-Projekt in Südfrankreich soll diese Technik zum Einsatz kommen. In China wird derzeit am EAST-Reaktor ein ähnliches System erprobt. Das Hefei Institut für Physik berichtet, dass die neueste Variante Pellets mit einem Volumen von bis zu 12 Kubikmillimetern bei Geschwindigkeiten von über 300 Metern pro Sekunde ins Plasma schießen kann. Diese Methode hat mehrere Vorteile: Sie stört das Plasma nicht so stark, dass es sich auflöst, und ermöglicht eine gezielte Steuerung der Brennstoffverteilung. Zudem können die superkalten Pellets, die nur wenige Grad über dem absoluten Nullpunkt liegen, sogenannte Edge-localized Modes (ELMs) auslösen. Diese Energieausbrüche ähneln kleinen Sonneneruptionen und können die Reaktorwand beschädigen. Durch die gezielte Injektion von gefrorenem Brennstoff können jedoch kleinere, kontrollierte ELMs ausgelöst werden, was das Risiko größerer Ausbrüche verringert. Die Entwicklung solcher Technologien ist entscheidend für die Zukunft der Kernfusion, da sie die Effizienz und Sicherheit von Fusionsreaktoren erheblich verbessern können. Experten sind optimistisch, dass diese Fortschritte einen wichtigen Beitrag zur Realisierung kommerzieller Fusionsenergie leisten werden.
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