Bei der Kernfusion werden zwei Atomkerne miteinander verschmolzen. Dabei wird Energie freigesetzt, die wir in Form von Strom für uns nutzbar machen können. Anders als bei der umstrittenen Kernspaltung entsteht hier weniger radioaktiver Abfall. Außerdem gilt die Methode als sicherer. Allerdings fällt es Forschenden auf der ganzen Welt schwer, den Prozess, der die Sterne zum Leuchten bringt, auf der Erde nachzubilden. Doch der Einsatz von Magnetfeldern könnte einen Paradigmenwechsel bedeuten.
Kernfusion mit zusätzlichen Magnetfeldern
Im National Ignition Facility (NIF) in den USA erzielte man durch den Einsatz von Magnetfeldern eine erhöhte Reaktionstemperatur. In der Folge war es bei der Kernfusion möglich dreimal so viel Energie wie zuvor zu katalysieren.
„Das Magnetfeld wirkt wie ein Isolator“, erklärt der Studienleiter John Moody gegenüber vice. Dadurch ist es möglich, dass die Temperatur des Plasmas an Ort und Stelle gehalten wird und sich nicht im umliegenden Raum verflüchtigt. Entsprechend kommt es zur Steigerung der Temperatur ohne mehr Energie von außen zuzuführen, da sich der „hot spot“ mehr und mehr erhitzt.
Damit gelang es beinahe den notwendigen Schwellenwert für die Fusionszündung zu erreichen. Ab diesem kann sich die Kernfusion selbst erhalten ohne das weitere Energie von außen zugeführt werden muss. In der Folge gelangt man so zu nahezu unbegrenzter, sicherer und beinahe emissionsfreier Energie, die mit Leichtigkeit die gesamte Menschheit versorgen kann.
Einen Wermutstropfen gibt es dennoch
Allein um diesen „hot spot“ zu erreichen, benötigte das Forschungsteam ungefähr 200 Laser, um die laserinduzierte Kernfusion überhaupt in Gang zu bringen. Und auch wenn das beinahe Erreichen des Schwellenwerts durch das angelegte Magnetfeld einen großen Fortschritt bedeutet, konnten die Forschenden nicht mehr Energie produzieren als sie hineingegeben haben.
Dennoch lassen sich Moody und Kolleg*innen am NIF nicht entmutigen. Sie sind sich sicher, dass sie durch die Magnetfelder einen ganzen Stück näher am sogenannten Breakeven-System sind. Das beschreibt den Punkt, an dem die Kernfusion mehr Energie ausgibt als eingespeist wurde.
In einem nächsten Schritt wollen es die Forschenden daher mit eisbedeckten kryogenen Brennstoffkapseln arbeiten. Diese sollen dazu dienen, den Fusionsvorgang auf physikalischer Ebene genauer zu verstehen.
Quelle: vice
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