Was ist Fusion?
Fusion ist die Energiequelle der Sonne und anderer Sterne. Die Verschmelzung von leichten Wasserstoffkernen zu Helium findet in der Sonne unter dem enormen Druck der Schwerkraft bei extrem hohen Temperaturen statt. Im Prinzip ist Fusion mit vielen leichten Elementen möglich. Auf der Erde ist die Fusion der beiden Wasserstoffisotopen Deuterium und Tritium am einfachsten durchzuführen, weshalb sie als Ausgangskomponenten für zukünftige Fusionskraftwerke ausgewählt wurden. Bei der Verschmelzung von Deuterium und Tritium entsteht Helium und ein Neutron – und dabei wird millionenfach mehr Energie als bei einer chemischen Verbrennung freigesetzt.
Um verschmelzen zu können, müssen die positiv geladenen Atomkerne mit genügend kinetischer Energie (und damit auch hoher Geschwindigkeit) versehen werden, damit sie bei der Kollision ihre wechselseitige elektrostatische Abstoßung überwinden können. Diese kinetische Energie wird durch Aufheizen des Brennstoffs auf sehr hohe Temperaturen erreicht. Für die Fusion von Deuterium und Tritium beträgt die benötigte Temperatur mehr als 100 Millionen Grad Celsius. Bei solchen Temperaturen ist der gasförmige Brennstoff vollständig ionisiert und bildet so ein "Plasma".
Tokamak
Bei der magnetischen Fusion befindet sich das Plasma in einem ringförmigen Gefäß, dem sogenannten "Torus" und wird durch starke Magnetfelder von den Wänden ferngehalten. Der bislang erfolgreichste Torus ist der "Tokamak", diese Form wird sowohl bei JET als auch bei ITER verwendet.
Eine technische Alternative zum Tokamak, der sogenannte "Stellarator", stellt aufgrund der komplizierten Anordnung der Magnetfelder hohe Ansprüche an die Fertigungstechnik, ist aber grundsätzlich für den kontinuierlichen (= nicht gepulsten) Betrieb geeignet. Die Versuchsanlage Wendelstein 7-X wurde in Greifswald errichtet und wird vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (Garching/Greifswald) betrieben.
Fusion Device Information System (FusDIS)
Das Fusion Device Information System (FusDIS) der International Atomic Energy Agency (IAEA) bietet einen Überblick über experimentelle Fusionsanlagen der ganzen Welt. Auf einer Weltkarte sind sowohl aktive als auch geschlossene, sich in Planung oder im Bau befindliche Fusionsanlagen eingezeichnet. Die Suche kann mittels zahlreicher Filter verfeinert werden.
Weitere Informationen
Weitere Informationen finden Sie unter anderem auf diesen Seiten:
Informationsmaterial kann auch im Koordinationsbüro „Fusion@ÖAW“ angefordert werden.