Han QuốcMit einem neuen Wolfram-Umleiter konnte der KSTAR-Fusionsreaktor 100 Sekunden lang erfolgreich eine Temperatur von 48 Millionen Grad Celsius halten.
Südkoreas KSTAR-Fusionsreaktor. Bild: KFE
Zum ersten Mal erreichte der Fusionsreaktor Korean Tokamak Superconducting Advanced Research (KSTAR) des Korea Fusion Energy Institute (KFE) eine Temperatur von 100 Millionen Grad Celsius. Dieser Erfolg wurde während der Tests von Dezember 12 bis Februar 2023 erreicht und markierte einen neuen Rekord für das KSTAR-Projekt.
KSTAR konnte 100 Sekunden lang erfolgreich eine Temperatur von 48 Millionen Grad Celsius halten. Mittlerweile beträgt die Kerntemperatur der Sonne 15 Millionen Grad Celsius. Darüber hinaus behält der Reaktor auch den Hochgrenzmodus (H-Modus) für mehr als 100 Sekunden bei. Der H-Modus ist ein fortschrittlicher Betriebsmodus in der magnetisch begrenzten Fusion mit einem stabilen Plasmazustand.
Die Fusionsreaktion simuliert die Erzeugung von Licht und Wärme durch Sterne. Bei diesem Prozess werden Wasserstoffkerne und andere leichte Elemente miteinander verschmolzen, wodurch enorme Energie freigesetzt wird. Experten hoffen, mit Fusionsreaktoren grenzenlos CO2-freien Strom erzeugen zu können.
Laut dem Korean National Science and Technology Research Council (NST) ist die Entwicklung einer Technologie, die hohe Temperaturen und Plasma hoher Dichte aufrechterhalten kann, damit Fusionsreaktionen über lange Zeiträume möglichst effizient ablaufen können, äußerst wichtig. Das Geheimnis hinter diesen großartigen Errungenschaften ist der Wolfram-Umleiter, sagte NST. Dabei handelt es sich um eine Schlüsselkomponente am Boden des Vakuumtanks in einem Magnetfusionsgerät. Sie spielt eine Schlüsselrolle beim Ausstoßen von Abgasen und Verunreinigungen aus dem Reaktor und hält gleichzeitig der großen Oberflächenwärmebelastung stand.
Das KSTAR-Team hat im Umlenker auf die Verwendung von Wolfram anstelle von Kohlenstoff umgestellt. Wolfram hat den höchsten Schmelzpunkt aller Metalle. Dank dieses Upgrades konnte KSTAR den H-Modus über einen längeren Zeitraum erfolgreich aufrechterhalten. „Im Vergleich zu früheren Kohlenstoff-Umleitern kommt es beim neuen Wolfram-Umleiter bei ähnlicher Wärmebelastung nur zu einem Anstieg der Oberflächentemperatur um 25 %. Dies bietet erhebliche Vorteile für Betriebe mit langen Pulsen und hoher thermischer Energie“, erklärt NST.
Der Erfolg des Wolfram-Umleiters könnte wertvolle Daten für das Projekt International Thermal Experimental Reactor (ITER) liefern. ITER ist ein internationales thermonukleares Projekt im Wert von 21,5 Milliarden US-Dollar, das in Frankreich unter Beteiligung Dutzender Länder entwickelt wird, darunter Südkorea, China, die USA, EU-Länder und Russland. Es wird erwartet, dass ITER im Jahr 2025 erstmals einen Plasmazustand erzeugt und 2035 den Betrieb aufnimmt. Im Diverter dieses Reaktors wird Wolfram eingesetzt.
Do Thảo (Entsprechend Interessantes Engineering)
