Eine künstliche Sonne - weltweit erster Fusionsreaktor

Internationaler Thermonuklearer Experimenteller Reaktor

Der erste Fusionsreaktor wird demnächst in Frankreich gebaut

Laut einer Mitteilung der russischen Nachrichtenagentur RIA Novosti, ist der Bau des weltweit ersten Fusionsreaktors bereits eine beschlossene Sache. Russland wird seinen Beitrag zu diesem einmaligen internationalen Projekt nicht nur mit Geld, sondern auch mit Wissen und Technologien entrichten

MOSKAU, 09. Januar (Juri Saizew für RIA Novosti). Eine künstliche Sonne - der weltweit erste Fusionsreaktor ITER (Internationaler Thermonuklearer Experimenteller Reaktor) - soll demnächst in der französischen Stadt Cadarache bei Marseille gebaut werden. Das Abkommen über den Beginn dieses einmaligen Projektes wurde am 21. November 2006 von Vertretern Russlands, Südkoreas, Chinas, Japans, Indiens, der Europäischen Union (EU) und der USA unterzeichnet. Russland wird seinen Beitrag zu diesem knapp 13 Milliarden Euro schweren Projekt nicht nur mit Geld, sondern auch mit Wissen und Technologien entrichten.

Im Unterschied zu den herkömmlichen Reaktoren in Kraftwerken, denen das Prinzip der Spaltung schwerer Atome zugrunde liegt, werden im ITER-Reaktor zwei leichte Atome zu einem schweren fusioniert. Die Wissenschaftler stellen sich im Grunde genommen die Aufgabe, Prozesse, die sich auf der Sonne abspielen, zuerst im Labor und dann industriemäßig zu simulieren. Durch die Synthese von Kernen der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium im Inneren der Sonne wird das chemisch neutrale Helium gebildet. Dabei wird bei der Fusion eine enorme Energie freigesetzt, die mehrere hundert Mal größer ist als bei der Spaltung von Uran in AKW-Reaktoren.

Die Brennstoffquellen für Fusionsreaktoren sind auf der Erde praktisch unversiegbar: Deuterium und Tritium lassen sich aus gewöhnlichem Wasser gewinnen. Das ist deutlich einfacher, billiger und sicherer als die Herstellung von herkömmlichen Brennelementen für Atomkraftwerke. Zudem sind Fusionsreaktoren besonders umweltfreundlich, weil die Fusionsreaktionen absolut "sauber" sind. Darüber hinaus sind derartige Reaktoren selbst bei schwersten Unfällen ungefährlich und können daher in beliebigen, auch dicht besiedelten Gebieten gebaut werden.

Die Prinzipien der thermonuklearen Synthese waren vor mehr als 50 Jahren formuliert worden. Aber die Probleme, mit denen die Wissenschaftler bei der Zündung und Kontrolle der Reaktion konfrontiert waren, erwiesen sich als immens. "Das Problem der steuerbaren thermonuklearen Synthese ist das komplizierteste aller wissenschaftlich-technischen Probleme, die die Erfolge der Naturkunde im 20. Jahrhundert aufgeworfen haben", sagte das Mitglied der Russischen Akademie der Wissenschaften Lew Arzimowitsch. Daher war es im 20. Jahrhundert nicht gelungen, einen Fusionsreaktor zu bauen. Mehr noch. Nach einer Periode eines extrem großen Interesses ließ der Elan etwas nach. Erst in den letzten Jahren wurden entsprechende Arbeiten in aller Welt aktiviert.

Die große Bedeutung der Lösung des Problems der steuerbaren nuklearen Fusion hat eine umfassende internationale Zusammenarbeit zu diesem Problem zur Folge. Dabei wurden gemeinsame Arbeiten auf einem bislang noch gesperrten Gebiet der damaligen Sowjetunion initiiert. 1988 wurde auf Initiative der Sowjetunion mit der Projektierung des ersten experimentellen Reaktors - Tokamak (Toroidale Kammer in Magnetspulen) begonnen. In das Plasma in der Kammer wird starker Strom gegeben, dessen Magnetfeld mit dem des toroidalen Solenoids zusammenwirkt und ein Magnetfeld entstehen lässt, das das Plasma gut isoliert und dessen Gleichgewicht gewährleistet.

Die vier Teilnehmer des Programms - die Sowjetunion (jetzt Russland), die USA, die Europäische Union und Japan - bildeten eine Struktur, die es gestattet hat, eine solche Anlage ziemlich schnell zu entwickeln. Zum Erfolg trugen die früheren russischen Forschungen in kleineren Anlagen bei, den so genannten Tokamak-Reaktoren der vornuklearen Generation. Mit diesen Anlagen wurden physikalische Probleme der Tokamak-Reaktoren erforscht wie auch diverse technische Lösungen erprobt. Dazu gehören unter anderem groß angelegte Magnet-Supraleitungssysteme, leistungsfähige Komplexe mit extrem hohen Frequenzen, die für die Erzeugung und Aufrechterhaltung des Plasmas wie auch für dessen Stabilisierung im Reaktor erforderlich waren. Die Experten der Russischen Atombehörde Rosatom sagen stolz, dass es gerade russische Wissenschaftler waren, die die ersten Systeme mit Plasma im Magnetfeld entwickelt hatten, die jetzt dem ITER-Reaktor zugrunde liegen.

Der Reaktor in Cadarache ist vor allem dazu notwendig, um die Idee thermonuklearer Atomkraftwerke selbst unter Beweis zu stellen. Wenn alles glatt geht, werden auf dessen Grundlage andere, leistungsfähigere und modernere Anlagen gebaut, die zur Lösung der Energieprobleme der Menschheit beitragen sollen. Aber das passiert natürlich nicht von heute auf morgen. Nach Ansicht des Mitglieds der Russischen Akademie der Wissenschaften Wladimir Fortow wird Fusionsstrom in Haushalts-Steckdosen nicht früher als 2040 fließen. Der Präsident des russischen Zentrums "Kurtschatow-Institut", Akademiemitglied Jewgeni Welichow, meint, dass das erste industriemäßige thermonukleare Kraftwerk zum Jahr 2030 in Japan gebaut wird, das mit akuten Energieproblemen konfrontiert ist und keine eigenen Energieträger-Vorräte hat. "Wir rechnen damit, dass die thermonukleare Synthese gegen Ende des Jahrhunderts einen großen Anteil an der Erzeugung der Energie für die Menschheit haben wird", sagte Welichow.

Die Teilnahme Russlands an der Umsetzung des ITER-Projekts - dieses größten internationalen Programms auf dem Gebiet der steuerbaren Fusion - bietet dem Land eine reale Möglichkeit, das hohe Niveau der Forschung in fortgeschrittensten Bereichen von Wissenschaft und Technik aufrechtzuerhalten. Russland hat seine Verpflichtung in der Entwicklungsphase des Projektes vollständig erfüllt. Aber der Abschluss des technischen Teils des Projektes bedeutet noch ganz und gar nicht, dass die physikalischen Forschungen im Rahmen des Programms eingestellt werden. An Arbeit wird es hierbei nicht mangeln.

Bei einer Analyse der Situation im Bereich der Fusion gelangte eine Sonderkommission von EU-Vertretern und mehreren angesehenen internationalen Experten zu dem Schluss, dass die Arbeiten auf dem Gebiet der Fusion im Hinblick auf die gegenwärtigen Energieprobleme der Menschheit zu langsam vorangetrieben werden. Es sei erforderlich, die gemeinsamen Anstrengungen in diese Richtung zu aktivieren, hieß es.

Quelle im Internet: RIA Novosti - de.rian.ru / Foto: © RIA Novosti


--------------------------------------------------------

Weitere Themen: 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55

Sie haben eine Frage zum Thema "Eine künstliche Sonne - weltweit erster Fusionsreaktor"? Sie würden gern mehr über das Prinzipien der thermonuklearen Synthese erfahren? Über einige Themen können wir auch nur berichten, doch einige Antworten auf häufig gestellte Fragen finden Sie unter dem Stichpunkt Glossar und einige weiterführende Erläuterungen unter Brennpunkte I und II. An der Erweiterung dieser Stichpunkte und Rubriken arbeiten wir.

Das Thema der letzten, dieser und der nächsten Seite:

• ← Heimische Vogelarten am Futterplatz beobachten
• ↔ Eine künstliche Sonne - weltweit erster Fusionsreaktor
• → Japanischen Walfang im Schutzgebiet stoppen