Südkorea: Mithilfe eines neuen Wolfram-Diverters konnte der Fusionsreaktor KSTAR 48 Sekunden lang eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius aufrechterhalten.
Südkoreas KSTAR-Fusionsreaktor. Foto: KFE
Der Fusionsreaktor Korea Advanced Research Superconducting Tokamak (KSTAR) des Korea Institute of Fusion Energy (KFE) erreichte erstmals eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius. Dieser Erfolg wurde während der Testphase von Dezember 2023 bis Februar 2024 erzielt und stellt einen neuen Rekord für das KSTAR-Projekt dar.
KSTAR konnte 48 Sekunden lang eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius aufrechterhalten. Die Temperatur im Sonnenkern beträgt derzeit 15 Millionen Grad Celsius. Darüber hinaus hielt der Reaktor den Hochtemperaturmodus (H-Modus) über 100 Sekunden lang aufrecht. Der H-Modus ist ein fortschrittlicher Betriebsmodus in der magnetisch eingeschlossenen Fusion mit stabilem Plasmazustand.
Fusionsreaktionen imitieren den Prozess, der Licht und Wärme von Sternen erzeugt. Dabei werden Wasserstoff und andere leichte Elemente miteinander verschmelzen, wodurch enorme Energiemengen freigesetzt werden. Experten hoffen, mit Fusionsreaktoren eine unbegrenzte Quelle kohlenstofffreier Elektrizität zu erzeugen.
Laut dem National Council for Science and Technology (NST) ist es entscheidend, eine Technologie zu entwickeln, die hohe Temperaturen und hochdichte Plasmen für effiziente Fusionsreaktionen über lange Zeiträume aufrechterhalten kann. Das Geheimnis dieser großartigen Errungenschaften liegt laut NST im Wolfram-Diverter. Dieser ist eine Schlüsselkomponente am Boden des Vakuumtanks der magnetischen Fusionsanlage und spielt eine Schlüsselrolle beim Ableiten von Abgasen und Verunreinigungen aus dem Reaktor und hält gleichzeitig der hohen Oberflächenwärmebelastung stand.
Das KSTAR-Team verwendete im Divertor Wolfram statt Kohlenstoff. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle. Dass KSTAR den H-Modus über längere Zeiträume aufrechterhalten kann, ist maßgeblich auf diese Verbesserung zurückzuführen. „Im Vergleich zu früheren Kohlenstoff-Divertoren steigt die Oberflächentemperatur des neuen Wolfram-Divertors bei gleicher thermischer Belastung nur um 25 %. Dies ist ein erheblicher Vorteil für langpulsige Hochtemperatur-Leistungsanwendungen“, erklärte NST.
Der Erfolg des Wolfram-Divertors könnte wertvolle Daten für das Projekt Internationaler Thermonuklearer Versuchsreaktor (ITER) liefern. ITER ist ein 21,5 Milliarden Dollar teures internationales Fusions-Großprojekt, das in Frankreich unter Beteiligung von Dutzenden von Ländern entwickelt wird, darunter Südkorea, China, die USA, EU-Länder und Russland. ITER soll 2025 seinen ersten Plasmazustand erreichen und 2035 den Betrieb aufnehmen. Im Divertor des Reaktors wird Wolfram verwendet.
Thu Thao (Laut Interesting Engineering )
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