Fusionsreaktor ist 7-mal heißer als der Kern der Sonne

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Südkorea: Mithilfe eines neuen Wolfram-Diverters konnte der KSTAR-Fusionsreaktor 48 Sekunden lang eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius aufrechterhalten.

Südkoreas Fusionsreaktor KSTAR. Foto: KFE — Südkoreas Fusionsreaktor KSTAR. Foto: *KFE*

Der Fusionsreaktor Korea Advanced Research Superconducting Tokamak (KSTAR) des Korea Institute of Fusion Energy (KFE) erreichte erstmals eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius. Dieser Erfolg wurde während der Testphase von Dezember 2023 bis Februar 2024 erzielt und stellt einen neuen Rekord für das KSTAR-Projekt dar.

KSTAR konnte 48 Sekunden lang erfolgreich eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius aufrechterhalten. Die Kerntemperatur der Sonne beträgt inzwischen 15 Millionen Grad Celsius. Darüber hinaus hält der Reaktor den Hochgrenzmodus (H-Modus) länger als 100 Sekunden aufrecht. Modus H ist ein erweiterter Betriebsmodus in der magnetisch eingeschlossenen Fusion mit stabilem Plasmazustand.

Thermonukleare Reaktionen ahmen den Prozess nach, der Licht und Wärme aus Sternen erzeugt. Bei diesem Prozess werden Wasserstoffkerne und andere leichte Elemente miteinander verschmelzen und dabei enorme Energie freisetzen. Experten hoffen, mithilfe von Fusionsreaktoren eine unbegrenzte Quelle kohlenstofffreier Elektrizität zu erzeugen.

Laut dem National Council for Science and Technology Research (NST) ist die Entwicklung einer Technologie, die hohe Temperaturen und hochdichte Plasmen aufrechterhalten kann, damit Fusionsreaktionen über lange Zeiträume hinweg möglichst effizient ablaufen, von größter Bedeutung. Das Geheimnis dieser großartigen Errungenschaften sei der Wolfram-Diverter, sagte NST. Dabei handelt es sich um eine Schlüsselkomponente am Boden des Vakuumtanks einer magnetischen Fusionsanlage. Sie spielt eine Schlüsselrolle beim Herausdrücken von Abgasen und Verunreinigungen aus dem Reaktor und hält gleichzeitig der großen Wärmebelastung der Oberfläche stand.

Das KSTAR-Team ist im Deflektor von Kohlenstoff auf Wolfram umgestiegen. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle. Der Erfolg von KSTAR bei der Aufrechterhaltung des H-Modus über längere Zeiträume ist ebenfalls größtenteils diesem Upgrade zu verdanken. „Im Vergleich zu früheren Kohlenstoff-Divertern steigt die Oberflächentemperatur des neuen Wolfram-Diverters bei gleicher thermischer Belastung lediglich um 25 %. Dies bietet erhebliche Vorteile für den Betrieb mit langen Pulsen und hoher thermischer Leistung“, erklärt NST.

Der Erfolg des Wolfram-Divertors könnte wertvolle Daten für das Projekt International Thermal Experimental Reactor (ITER) liefern. ITER ist ein internationales Fusions-Megaprojekt im Wert von 21,5 Milliarden US-Dollar, das in Frankreich unter Beteiligung von Dutzenden von Ländern entwickelt wird, darunter Südkorea, China, die USA, EU-Länder und Russland. Es wird erwartet, dass ITER im Jahr 2025 seinen ersten Plasmazustand erreicht und im Jahr 2035 den Betrieb aufnimmt. Im Umlenker des Reaktors wird Wolfram verwendet.

Thu Thao (Laut Interesting Engineering )

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