Wasserstoff verschmilzt zu Helium, Energie wird frei. Verwirklicht findet sie sich im Inneren der Sonne
– und bei der Wasserstoffbombe mit ihrer gewaltigen Explosionskraft.

Seit Jahrzehnten schon versuchen die Physiker die Kernfusion zu zügeln, um mit ihr in Kraftwerken Energie zu gewinnen.

Unter irdischen Bedingungen gelingt dies am einfachsten mit den beiden Wasserstoff-Sorten Deuterium und Tritium.

Sie verschmelzen zu Helium, und bei dieser Fusion werden Neutronen sowie große Mengen von Energie frei:

Ein Gramm Brennstoff könnte in einem Kraftwerk 90.000 Kilowattstunden Energie freisetzen, die Verbrennungswärme von 11 Tonnen Kohle.

Mit einer Fusion von leichten Atomkernen Energie freizusetzen, gelang erstmals der europäischen Gemeinschaftsanlage JET (Joint European Torus) in Culham/Großbritannien, dem gegenwärtig größten Fusionsexperiment weltweit.

Es wurde von europäischen Fusionsforschern gemeinsam geplant und gebaut und wird seit 1983 auch gemeinsam betrieben.

Alle wissenschaftlich-technischen Ziele, die der Anlage bei der Planung gesetzt wurden, sind inzwischen erreicht —oder sogar übertroffen!

Im Jahr 1997 ist es hier gelungen, kurzzeitig eine Fusionsleistung von 16 Megawatt zu erzeugen. Mehr als die Hälfte der zur Plasmaheizung verbrauchten Leistung wurde dabei per Fusion zurückgewonnen.

Für einen Nettogewinn an Energie ist das JET-Plasma mit seinen 80 Kubikmetern jedoch zu klein. Dies ist die Aufgabe des internationalen Experimentalreaktors ITER.

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Die Verschmelzung (Fusion) von leichten Atomkernen

Die für den Fusionsprozess nötigen Grundstoffe – Deuterium und Lithium, aus dem in einem Fusionskraftwerk Tritium hergestellt wird – sind in nahezu unerschöpflicher Menge überall auf der Welt vorhanden.

Das Fusionsfeuer setzt nicht selbständig, sondern erst bei passenden Zündbedingungen ein. Für den Brennstoff – ein sehr dünnes, ionisiertes Gas, ein Plasma – bedeutet dies eine Zündtemperatur von etwa 100 Millionen Grad!

Wegen dieser sehr hohen Temperatur kann man das Plasma nicht unmittelbar in materiellen Gefäßen einschließen.

Bei jedem Wandkontakt würde das superheiße Gas sich sofort abkühlen. Stattdessen nutzt man sehr starke magnetische Felder, die den Brennstoff wärmeisolierend einschließen und von den Gefäßwänden fernhalten...

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Die Energie der Sonne

Die Energiequelle von der Sonne (und von den Sternen) auf der Erde nutzbar zu machen, das ist das Ziel der Fusionsforschung. Ein Fusionskraftwerk soll die aus der Verschmelzung (Fusion) von leichten Atomkernen resultierende Energie für die Stromerzeugung nutzbar machen...

Die Kernfusion in der Sonne

Die Verschmelzung (Fusion) von leichten Atomkernen

Aspekte der Kernfusionsforschung:

(•) Die Sonne

(•) Kernfusionsreaktoren: bald Realität?

(•) ITER, die Forschungsanlage in Südfrankreich

(•) KI in der Kernfusionsforschung

(•) Plasma: was ist das?

(•) Supraleiter

(•) Tokamak, ein Typ von Kernfusionsreaktor

(•) Stellarator, ein Typ von Kernfusionsreaktor

(•) Trägheitsfusion mit hochenergetischen Laserpulsen