Vor zweieinhalb Jahren machte die National Ignition Facility, eine Abteilung der US-Forschungseinrichtung Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), Schlagzeilen mit einem Energierekord bei der Kernfusion. Kürzlich haben die Forscher dort zwei weitere Rekorde aufgestellt, wie verschiedene US-Medien berichten.
In den jüngsten Versuchen hat das NIF-Team demnach einen Energieertrag von 5,2 Megajoule erzielt. Später seien sogar 8,6 Megajoule erzeugt worden, sagte eine Quelle mit Kenntnissen von dem Experiment dem Onlinemagazin TechCrunch. Das LLNL hat die Berichte bestätigt.
Ende 2022 erzielte die NIF 3,15 Megajoule. Dieses Experiment gilt als wichtiger Meilenstein in der Fusionsforschung: Erstmals wurde bei einer Fusionsreaktion mehr positive Energie freigesetzt als hineingesteckt: Die Laser schossen 2,05 Megajoule auf den Brennstoff, und die Reaktion lieferte 3,15 Megajoule. Das löste einen regelrechten Fusions-Hype aus.
Noch nicht kommerziell nutzbar
Der gesamte Energieaufwand, der für das Experiment eingesetzt wurde, etwa für Kühlsysteme, war jedoch viel höher und überstieg die Ausbeute weit. Kommerziell einsetzbar ist das deshalb bislang nicht. Die Ergebnisse zeigen aber, dass eine kontrollierte Kernfusion möglich ist.
Die NIF setzt auf das Prinzip der laserbasierten Trägheitsfusion. Dabei wird der Brennstoff – die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium – eine Kapsel eingeschlossen. Diese wird in eine Vakuumkammer eingebracht. Knapp 200 Laser bestrahlen gleichzeitig die Brennstoffkapsel. In dieser werden so in kürzester Zeit die Bedingungen für die Fusion geschaffen. Wegen der kurzen Zeit hält das Plasma wegen der Masseträgheit zusammen, wodurch die Notwendigkeit entfällt, es in einen Magnetkäfig einzuschließen.
Neben der laserbasierten Trägheitsfusion wird ein zweiter Ansatz verfolgt: die Fusion durch magnetischen Einschluss. Dabei wird in einer torusförmigen Reaktorkammer 100 Millionen Grad heißes Plasma in einem Magnetfeldkäfig gehalten. Nur bei solchen Temperaturen ist es möglich, die Abstoßung zweier positiv geladener Wasserstoff-Atomkerne zu überwinden und sie zu einem Helium-Kern zu verschmelzen.
Eine Reihe von Forschungseinrichtungen und Start-ups weltweit beschäftigt sich damit, Laserfusion und Magnetfusion so weiterzuentwickeln, dass sie kommerziell nutzbar sind.
(wpl)
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