Læse højt Fysikere over hele verden arbejder på grundlaget for fremtidige fusionsreaktorer. De er afhængige af intensive lasere eller magnetisk optagelse af brændstof i et varmt plasma. Med en præcist fokuseret laserstråle ønsker japanske forskere at antænde solens ild i en fremtidig fusionsreaktor. Stråleeffekten på omkring tusind billion billion watt (petawatts), hydrogenisotoperne deuterium og tritium smelter til helium, rapporterer forskerne i tidsskriftet "Nature" (Bd. 418, s. 933) Forskerne fra University of Osaka opvarmede brintet med disse lasere til et par millioner grader. Ved disse temperaturer er brændstoffet ikke længere gasformigt. Atomkernerne adskiller sig fra deres elektroner og skaber en sky af ladede partikler, et såkaldt plasma. De antændte dette plasma med en anden intens laserstråle, som de fokuserede direkte ind i midten af ​​plasmaskyen med en millimeter tynd hul cylinder.

"Målet er at bruge laserbombardement til at generere regelmæssigt gentagne mikroeksplosioner, meget som inde i en motor, " siger Michael H. Key, fusionsforsker ved Laurence Livermore National Laboratory i Californien, der beskriver det grundlæggende princip for en laseropereret fusionsreaktor.

I Europa fokuserer imidlertid fusionsforskere på et helt andet koncept for at sikre fremtidens energiforsyning med kernefusion. De vil opbevare og opvarme de tunge kerner i hydrogenisotoperne tritium og deuterium i en ruvende ring. Ekstremt stærke magnetfelter holder det varme plasma under kontrol. Fordi ved de krævede temperaturer på omkring 100 millioner grader, ville intet materiale være i stand til at modstå direkte kontakt med plasmaet.

På grund af magnetfelterne er atomkernernes varme sky fanget og næsten perfekt varmeisoleret. Hvis denne inklusion forbliver stabil længe nok, og derudover en tilstrækkelig massefylde af atomkerner, brændstoffet, kan opnås, forekommer den ønskede fyring af plasmaet. Rekorden for et brændende plasma ejes i øjeblikket af det europæiske fællesskabsanlæg JET, verdens største fusionseksperiment. I et øjeblik var plasmaet i stand til at brænde og levere omkring 16 megawatt energi. udstilling

Laserfusion kan imidlertid være mere omkostningseffektiv i yderligere succeser end det europæiske koncept. "Den magnetiske fusion har brug for et stort volumen plasma. Men du har også brug for en masse penge til det. Til laserfusion er plasmaet på den anden side meget lille. Dette er en måde at reducere omkostningerne på, ”siger Ryosuke Kodama, der har udviklet keglen til fokuserede laserskud på University of Osaka.

Jan Oliver Löfken

© science.de

Anbefalet Redaktørens Valg