Die Suche nach Nachahmung der Sonne - auch bekannt als der Bau eines Kernfusionsreaktors, der in der Lage ist, reichlich und nachhaltig Energie zu erzeugen - machte nur einen weiteren Schritt nach vorn. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik in Greifswald haben einen Versuchsreaktor in Betrieb genommen und erstmals Wasserstoffplasma erzeugt, berichtet Frank Jordans von The Associated Press .
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Fusion war für Physiker eine Art heiliger Gral. Bei erfolgreicher Nutzung könnte dies eine Quelle sicherer, sauberer Kernenergie sein. Anstatt Atome zu spalten, wie dies bei Kernspaltungsreaktoren der Fall ist, verbindet die Fusion die Atome und es entsteht kein gefährlicher radioaktiver Abfall.
"Heute ist alles gut gelaufen", sagt Robert Wolf, ein leitender Wissenschaftler, der an dem Projekt beteiligt ist, gegenüber Jordans vom AP . "Bei einem so komplexen System muss sichergestellt werden, dass alles einwandfrei funktioniert und immer ein Risiko besteht."
Das Gerät in Deutschland heißt Wendelstein 7-X-Stellarator, berichtet David Talbot vom MIT Technology Review . Der Stellarator soll Plasma enthalten, das durch Zerschlagung von Wasserstoffatomen und Bestrahlung mit Mikrowellen entsteht, bis die Materie auf Temperaturen von 100 Millionen Grad ansteigt, bei denen die Atomkerne zu Helium verschmelzen. Der gesamte Prozess erzeugt Energie und spiegelt das wider, was im Zentrum der Sonne geschieht. Im Wesentlichen muss die Krapfenform des Stellarators einen winzigen Stern erzeugen.
Dennoch sind Fusionsforscher noch nicht bereit, die Welt mit Energie zu versorgen. Diesen Stern einzudämmen ist die wahre Herausforderung. Das Experiment vom Mittwoch erzeugte das Plasma nur für den Bruchteil einer Sekunde, bevor es zum Abkühlen angehalten wurde. Aber das war lange genug, um das Experiment als Erfolg zu bezeichnen.
Der Stellarator verwendet ein System magnetischer Ströme, um das Plasma zu enthalten, schreibt Talbot. Andere Geräte versuchen andere Ansätze. In Frankreich baut ein internationales Team einen Fusionsreaktor, der auf einem Gerät namens Tokamak basiert. Diese Version hat ebenfalls die Form eines Donuts, verwendet jedoch einen starken elektrischen Strom, um das Plasma einzufangen. Es ist vermutlich einfacher zu bauen als ein Stellarator, aber schwerer zu bedienen. Andere Ansätze umfassen die Verwendung magnetisierter Ringe und flüssigen Metalls, die von Kolben gedrückt werden, um das Plasma zu komprimieren und zu enthalten oder die Atome in einem Linearbeschleuniger zu kollidieren, berichtet M. Mitchell Waldrop für Nature .
Alle diese Geräte sind jedoch noch Jahrzehnte von der kommerziellen Fusionsleistung entfernt. Dieser Zeitplan und die mit der Entwicklung der Technologie verbundenen Kosten haben Kritiker angezweifelt, dass der Traum von der Fusionsenergie erreichbar ist. "Ich denke, diese Dinge sind gut motiviert und sollten unterstützt werden - aber ich denke nicht, dass wir am Rande eines Durchbruchs stehen", sagt Stephen Dean, Leiter einer Interessenvertretergruppe namens Fusion Power Associates, gegenüber Nature .
In der Zwischenzeit wird der Stellarator in Deutschland seine erste Testphase bis Mitte März fortsetzen, berichtet Jon Fingas für EnGadget . Dann steigert ein Upgrade seine Kapazität, um länger zu laufen und heißer zu werden. Fingas schreibt, dass der Bau des Geräts bereits 19 Jahre gedauert hat und ungefähr 1, 3 Milliarden US-Dollar gekostet hat.
Hypothetisch könnte der Stellarator ununterbrochen laufen. Ihr nächstes Ziel ist es, das Plasma 30 Minuten lang stabil zu halten, auch wenn es einige Zeit dauern wird, bis dieser Benchmark erreicht ist. "Wenn wir 2025 schaffen, ist das gut", sagt Wolf dem AP . "Früher ist noch besser."
