Push, um die Kraft der Sterne zu nutzen, macht einen Sprung nach vorne mit „Meilenstein“-Ergebnissen im Atomfusionsexperiment.

Wissenschaftler im Vereinigten Königreich sagen, dass sie bei ihrem Streben nach der Entwicklung praktischer Kernfusion einen großen Durchbruch erzielt haben, eine Errungenschaft, die als „Meilenstein“ auf dem Weg zur Nutzung der Sterne für billige und saubere Energie auf der Erde gefeiert wird.

Das Joint European Torus (JET)-Labor in der Nähe von Oxford in Mittelengland erzeugte während eines Experiments Ende letzten Jahres 59 Megajoule anhaltende Energie und hat damit seinen eigenen Weltrekord von 1997 mehr als verdoppelt, gab die britische Atomenergiebehörde am Mittwoch bekannt.

Die Ergebnisse vom 21. Dezember „sind weltweit der deutlichste Beweis für das Potenzial der Fusionsenergie, sichere und nachhaltige kohlenstoffarme Energie zu liefern“, sagte die Agentur in einer Erklärung.

Auch der britische Wissenschaftsminister George Freeman begrüßte die „Meilensteinergebnisse“.

„Sie sind ein Beweis dafür, dass die bahnbrechende Forschung und Innovation, die hier in Großbritannien und durch die Zusammenarbeit mit unseren Partnern in ganz Europa durchgeführt wird, die Fusionskraft Wirklichkeit werden lässt“, sagte Freeman.

Die Kernfusion ist derselbe Prozess, den die Sonne nutzt, um Wärme zu erzeugen, und Befürworter glauben, dass sie eines Tages dazu beitragen könnte, den Klimawandel anzugehen, indem sie der Menschheit eine reichlich vorhandene, sichere und grüne Energiequelle zur Verfügung stellt.

Wie Kernfusion funktioniert

Dezembers Meisterstück gelang nach jahrzehntelangen Tests und Verfeinerungen im Culham Center for Fusion Energy, das das JET-Experiment beherbergt.

Das Labor verwendet für seine Studien eine donutförmige Maschine namens Tokamak. Der JET ist die größte und leistungsfähigste Tokamak-Maschine der Welt.

Im Inneren wird eine winzige Menge Brennstoff, bestehend aus Deuterium und Tritium – beides Wasserstoffisotope, wobei Deuterium auch als schwerer Wasserstoff bezeichnet wird – auf Temperaturen erhitzt, die zehnmal heißer sind als das Zentrum der Sonne, um Plasma zu erzeugen.

Dieser wird mithilfe von Supraleiter-Elektromagneten an Ort und Stelle gehalten, während er sich dreht, verschmilzt und enorme Energie als Wärme freisetzt.

Das Verfahren funktioniert nach dem Prinzip, dass Energie erzeugt werden kann, indem man Atomkerne zusammenzwingt, um neue Elemente zu bilden, anstatt sie zu spalten – was das Verfahren ist, das die bestehenden Kernkraftwerke der Welt antreibt.

Die Fusion ist von Natur aus sicher, da sie keinen außer Kontrolle geratenen Prozess starten kann und fast vier Millionen Mal mehr Energie pro Kilogramm freisetzt als das Verbrennen von Kohle, Öl oder Gas. Es produziert auch keine Treibhausgase und erzeugt praktisch keinen Abfall.

Skalierung des Betriebs

Die Ergebnisse von JET demonstrieren die Fähigkeit, eine Fusion für fünf Sekunden zu erzeugen, aber es werden längere Zeiten benötigt, bis der Prozess als konventionelle Energiequelle rentabel wird.

„Wenn wir die Fusion fünf Sekunden lang aufrechterhalten können, können wir dies fünf Minuten und dann fünf Stunden lang tun, wenn wir unseren Betrieb in zukünftigen Maschinen skalieren“, sagte Tony Donne, Programmmanager bei EUROfusion, einem Konsortium nationaler Fusionsforschungsinstitute mit Sitz in der Europäischen Union, der Schweiz und der Ukraine.

Eine größere und fortschrittlichere Version von JET namens ITER wird derzeit in Südfrankreich gebaut, wo sich die Oxford-Daten als entscheidend erweisen werden, wenn sie online gehen, möglicherweise schon 2025.

Die internationale Zusammenarbeit bei der Fusionsenergie war historisch eng, da die Technologie im Gegensatz zur Kernspaltung, die in bestehenden Atomkraftwerken verwendet wird, kein radioaktives Material produziert, das als Waffe verwendet werden kann.

An dem in Frankreich ansässigen Megaprojekt sind China, die Europäische Union, Indien, Japan, Korea, Russland und die Vereinigten Staaten beteiligt.

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