|
Ein starkes,
ringförmiges Magnetfeld wird durch große, hochleistungsfähige
Elektromagnete in der Kammer aufgebaut. Es ist etwa 100.000mal so stark wie das
Erdmagnetfeld.
Durch Transformatorspulen wird im Plasma ein Ladungsstrom
von mehreren Millionen Ampere induziert.
Das dadurch aufgebaute Magnetfeld schließt das
Plasma ein.
Nach dem erfolgreichen Betrieb von kleinen
Tokamaks in mehreren Laboratorien wurden in
den frühen 80er Jahren zwei große Anlagen gebaut: eine an der
Universität Princeton in den USA und eine in der UdSSR.
Im Tokamak entstehen die hohen
Plasma-Temperaturen durch die Aufheizung
infolge des Widerstands des sehr starken Ringstromes.
In den neuen großen Anlagen erfolgt eine
zusätzliche Aufheizung durch den Beschuss mit neutralen Strahlen, wodurch
die Zündbedingungen hergestellt werden.
Im Europäischen Fusionsprogramm wird an
mehreren, unterschiedlich spezialisierten Tokamaks geforscht: Während die
Großanlage JET das Plasmaverhalten in der Nähe der
Zündung untersucht, bearbeiten die kleineren nationalen Anlagen
ASDEX Upgrade in Garching, MAST in Großbritannien, TCV in der Schweiz
oder der mit supraleitenden Magnetspulen arbeitende WEST in Cadarache
speziellere Fragen.
Zum Beispiel widmet sich ASDEX Upgrade Themen, die
für ein Demonstrationskraftwerk und für ITER wichtig sind: Hierzu
gehört die Suche nach optimierten Betriebsweisen, d.h. die Entwicklung von
Plasmazuständen mit verbesserter Wärmeisolation, effektiver
Wärmeauskopplung und verlängerter Pulsdauer.
So werden die mit ASDEX Upgrade erarbeiteten
Kenntnisse, die bereits in die ITER-Planung wesentlich einflossen, auch den
wissenschaftlichen Betrieb der Anlage bestimmen.
. |
|
Zusammenfassung
|
|
JET und ITER sind Kernfusionsanlagen
vom Typ Tokamak, der heute weltweit am weitesten verbreiteten und am besten
untersuchten Art.
Sie bauen ihren Magnetfeldkäfig zum einen Teil
durch äußere Magnetspulen auf, die das Plasmagefäß
umschließen.
Der andere Teil wird von einem im Plasma
fließenden elektrischen Strom erzeugt, der dort pulsweise von einem
Transformator induziert wird.
Tokamaks können deshalb ohne
Zusatzmaßnahmen, nur in Pulsen arbeiten.
|
.
Der Experimentalreaktor ITER, ab 1985
In seinem rund 830
Kubikmeter umfassenden Plasmavolumen soll eine Fusionsleistung von 500 Megawatt
erzeugt werden zehnmal mehr, als zur Aufheizung des Plasmas verbraucht
wird.
Eingeleitet wurde das ITER-Projekt 1985, am Ende
des Kalten Krieges in Gesprächen Gorbatschows mit den Präsidenten
Mitterand und Reagan.
1988 begannen dann am Garchinger
Max-Planck-Institut
für Plasmaphysik als Gastlabor europäische, japanische,
russische und bis 1997 auch US-amerikanische Fusionsforscher mit den
Planungsarbeiten.
Unterbrochen durch längere politische
Entscheidungspausen zwischen der Projektgründung, der Entwurfs- und der
Detailplanung waren 2001 die Baupläne an den zwischenzeitlich drei
ITER-Zentren in Garching/Deutschland, Naka/Japan und San Diego/USA fertig
gestellt.
Wesentliche Bauteile wurden als Prototypen gebaut und
getestet. 2003 schlossen sich dem Projekt China und Südkorea
an; auch die USA kehrten in die Zusammenarbeit zurück.
ITER in Cadarache
Wo sollte nun der Forschungsreaktor von ITER gebaut
werden? Nach Verhandlungen über den Standort Japan oder Europa?
einigten sich die Partner im Jahr 2005 auf Cadarache im
Süden Frankreichs.
Kurz danach kam Indien als Projektpartner hinzu.
Die Verhandlungen über den rechtlichen und organisatorischen Rahmen des
Projekts wurden 2007 mit der Gründung der internationalen
ITER-Organisation beendet. ¶¶
. |