Kernfusion: JET stellt neuen Energierekord auf

Mit 0,2 Milligramm Brennstoff wurden am Forschungsreaktor JET in 5,2 Sekunden 69 Megajoule Fusionsenergie freigesetzt. Allerdings ist die Energiebilanz negativ.

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Im Inneren des Fusionsreaktors.

(Bild: UK Atomic Energy Authority)

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Am Joint European Torus (JET) wurde während einer 5,2 Sekunden andauernden Plasmaentladung in Form schneller Neutronen 69 Megajoule Fusionsenergie freigesetzt. Damit hat das JET-Team einen neuen Rekord aufgestellt, nachdem es ihm 2021 ebenfalls im JET gelungen war, durch Kernfusion mit Deuterium und Tritium eine Energieausbeute von 59 Megajoule zu erzielen. An Brennstoff wurden bei dem Experiment 0,2 Milligramm verbraucht. Als Äquivalent geben die Forscher 2 kg Braunkohle an.

Wie viel Energie die Forschenden nun benötigten, um die Kernfusion zu erzeugen, gab das JET nicht bekannt; es ist davon auszugehen, dass es ein Vielfaches der dann erzeugten gewesen ist. Vom JET selbst heißt es lediglich, es habe mehr Heizenergie ins Plasma investiert werden müssen als an Fusionsenergie erzeugt wurde. Eine positive Energiebilanz sei physikalisch in allen derzeitigen Magnetfusionsexperimenten weltweit nicht möglich, dafür müssten Fusionsanlagen eine bestimmte Größe überschreiten. Das sei beim International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER) der Fall. Dieser entsteht zurzeit am südfranzösischen Kernforschungszentrum Cadarache.

Der Rekord gelang den Forschenden des EUROfusion-Konsortiums am Standort des JET in Culham nahe Oxford bereits im vergangenen Oktober, nun haben sie dazu eine Mitteilung herausgegeben. JET wurde nach vier Jahrzehnten Ende Dezember 2023 geschlossen. 1997 wurde dort bereits mit einer Energieausbeute von 21,7 Megajoule ein bis 2021 geltender Rekord aufgestellt.

JET ist ein Tokamak, in dem starke Magnetfelder Plasma in Form eines Donuts einschließen. Wenn Deuterium und Tritium miteinander verschmelzen, entstehen Helium und große Mengen Energie. Das soll die Grundlage zukünftiger Fusionskraftwerke bilden.

Der JET-Torus von außen gesehen.

(Bild: UK Atomic Energy Authority)

An den letzten Experimenten im JET beteiligten sich 300 Wissenschaftler und Ingenieure des Konsortiums Eurofusion. An diesem ist auch Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching bei München beteiligt. Die bayerische Landesregierung plant unter anderem mit Hilfe des IPP in dem Bundesland ein Demonstrationsfusionskraftwerk zu bauen.

In den von August bis Oktober 2023 laufenden Experimenten am JET ging es eigentlich darum, "die verschiedenen Bedingungen zu erreichen, die für ein späteres Kraftwerk notwendig sind, und so realistische Szenarien zu testen", erläuterte Athina Kappatou vom IPP. Der Weltrekord sei eigentlich ein Nebenprodukt.

ITER: Der Kernfusions-Versuchsreaktor in Frankreich (91 Bilder)

Achtzehn D-förmige Ringfeldmagnete, die um das Vakuumgefäß herum platziert sind, sollen ein Magnetfeld erzeugen, dessen Hauptfunktion darin besteht, die Plasmapartikel zu begrenzen. (Bild: ITER)

(anw)