Südkoreas „künstliche Sonne“ brach seinen bisherigen Rekord bei der Arbeit mit Plasma. Der Fusionsreaktor KSTAR (Korea Superconducting Tokamak Advanced Research) des Korea Institute of Thermonuclear Energy (KFE) erreichte eine Temperatur, die siebenmal höher war als die Temperatur des Sonnenkerns, und konnte diese länger als beim letzten Mal aufrechterhalten.
Forscher des KSTAR-Projekts konnten 100 Sekunden lang eine Temperatur von 48 Millionen Grad Celsius aufrechterhalten! Zum Vergleich: Die Temperatur im Kern unserer Sonne beträgt etwa 15 Millionen Grad Celsius. Darüber hinaus gelang es dem KSTAR-Team, den H-Modus 102 Sekunden lang kontinuierlich aufrechtzuerhalten. Dies ist der grundlegende Betriebsmodus für die Aufrechterhaltung eines Hochtemperatur- und Hochdichteplasmas.
Dies ist der jüngste von vielen Erfolgen für KSTAR. Im Jahr 2021 stellte beispielsweise ein koreanischer thermonuklearer Reaktor einen Rekord auf, indem er 100 Sekunden lang ein Plasma mit einer Ionentemperatur von etwa 30 Millionen Grad aufrechterhielt.
Fusion ahmt denselben Prozess nach, der Licht und Wärme von Sternen erzeugt. Dabei werden Wasserstoff und andere leichte Elemente miteinander verschmolzen, um riesige Energiemengen freizusetzen, die Experten hoffen, dass sie genutzt werden können, um unbegrenzt CO2-freien Strom zu erzeugen.
Für die Entwicklung thermonuklearer Energie ist es wichtig, eine Technologie zu schaffen, die ein Plasma mit hoher Temperatur und hoher Dichte aufrechterhalten kann, in dem Fusionsreaktionen am effizientesten und über lange Zeiträume ablaufen. Dazu führen Forscher verschiedene Experimente mit thermonuklearen Geräten wie KSTAR durch.
Das Geheimnis neuer Errungenschaften sind Wolframableiter. Sie spielen eine entscheidende Rolle bei der Entfernung verbrauchter Gase und Verunreinigungen aus dem Reaktor und halten gleichzeitig erheblichen Oberflächenwärmebelastungen stand. Das KSTAR-Team ist kürzlich dazu übergegangen, in seinen Umleitern Wolfram anstelle von Kohlenstoff zu verwenden.
Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle und der Erfolg des Teams, den H-Modus so lange aufrechtzuerhalten, ist größtenteils auf dieses erfolgreiche Upgrade zurückzuführen. „Im Vergleich zu früheren kohlenstoffbasierten Divertoren zeigten die neuen Wolfram-Divertoren bei ähnlicher Hitzebelastung nur einen Anstieg der Oberflächentemperatur um 25 %“, sagen Experten. „Dies bietet erhebliche Vorteile für den Leistungsbetrieb mit langen Pulsen und hohen Temperaturen.“
Der Erfolg der Wolfram-Divertoren könnte unschätzbare Daten für das 21,5 Milliarden US-Dollar teure Projekt „International Thermonuclear Experimental Reactor“ (ITER) liefern, das in Frankreich entwickelt wird und an dem viele Länder beteiligt sind. Es wird erwartet, dass ITER im Jahr 2025 sein erstes Plasma erhält und bis 2035 vollständig betriebsbereit sein wird. In der Zwischenzeit wird das Team in Südkorea daran arbeiten, weitere Schlüsseltechnologien zu entwickeln, die für den Betrieb von ITER erforderlich sind.
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