Zehnmal heißer als das Innere der Sonne

Foto: Sonne am blauen Himmel

Mit 500 Megawatt erzeugter Fusionsleistung soll ITER erstmals zeigen, dass ein Energie lieferndes Fusionsfeuer möglich ist. Ziel ist es, ein Kraftwerk zu entwickeln, das - ähnlich wie die Sonne - aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnt. Dazu muss der Brennstoff - ein dünnes ionisiertes Wasserstoffgas, ein "Plasma" - berührungsfrei in einem Magnetfeldkäfig eingeschlossen und bis zum Zünden der Fusionsreaktionen auf hohe Temperaturen aufgeheizt werden.

Etwa zur Hälfte soll das ITER-Plasma per "Neutralteilchen-Heizung" geheizt werden: Schnelle Wasserstoffatome, die in das Plasma eingeschossen werden, geben beim Zusammenstoßen mit den Plasmateilchen ihre Energie ab. In den bisherigen Heizanlagen werden ausschließlich positiv geladene Ionen genutzt.

Mit ITER kommen nun neue Anforderungen auf dieses bewährte Verfahren zu: Zum Beispiel müssen für die Großanlage ITER die Teilchen noch drei- bis viermal schneller sein als bisher, damit sie tief genug in das Plasma hinein fliegen können. Deshalb kann man nicht mehr mit positiv geladenen Ionen arbeiten. Für ITER muss man daher zu negativ geladenen Ionen übergehen, die auch bei hohen Geschwindigkeiten gut neutralisierbar sind.

Um die fragilen Objekte für ITER herzustellen, sind so genannte Hochfrequenz-Plasmaquellen besonders geeignet. Seit 2002 arbeiten Dr. Eckehart Speth und seine Mitarbeiter im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching daran, die neue Strahlquelle für negative Ionen weiterzuentwickeln. Mit den bisherigen Ergebnissen hat die Hochfrequenz-Quelle des IPP bereits gute Chancen, bei ITER zum Zuge zu kommen. Für eine endgültige Beurteilung muss noch die Übertragbarkeit der Technologie auf ITER-Größe gezeigt werden. Die Entscheidung über eine Verwendung bei ITER wird für Mitte 2007 erwartet.

COMPAMED.de; Quelle: Hermann von Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren