Ein in hochbeständigem Wolfram eingebettetes Fusionsgerät erzeugte ein energiereicheres und dichteres Plasma als je zuvor aufgezeichnet.
Ein Tokamak in Frankreich hat einen neuen Rekord im Fusionsplasma aufgestellt, indem er die Reaktion in Wolfram einschloss, einem hitzebeständigen Metall, das es Physikern ermöglicht, heißes Plasma länger und bei höheren Energien und Dichten aufrechtzuerhalten als Kohlenstoff-Tokamaks.
Ein Tokamak ist ein torusförmiges (ringförmiges) Fusionsreaktor, der Plasma mithilfe von Magnetfeldern einschließt, sodass Wissenschaftler mit dem überhitzten Material experimentieren und Fusionsreaktionen auslösen können. Diese jüngste Errungenschaft wurde in WEST (Wolfram(W)-Environment in Steady-State-Tokamak) erzielt, einem Tokamak, der von der französischen Kommission für Atomenergie und alternative Energien (CEA) betrieben wird.
WEST wurde mit 1,15 Gigajoule Energie gepumpt und hielt sechs Minuten lang ein Plasma von etwa 50 Millionen Grad Celsius aufrecht. Dieser Rekord wurde erreicht, nachdem Wissenschaftler das Innere des Tokamaks mit Wolfram umhüllt hatten, einem Metall mit einem außerordentlich hohen Schmelzpunkt. Forscher vom Princeton Plasma Physics Laboratory verwendeten im Tokamak einen Röntgendetektor um Aspekte des Plasmas und die Bedingungen zu messen, die es ermöglichten.
„Das sind wunderbare Ergebnisse“, sagte Xavier Litaudon, Wissenschaftler bei CEA und Vorsitzender der Coordination on International Challenges on Long Duration Operations (CICLOP), in einem PPPL-Veröffentlichung„Wir haben ein stationäres Regime erreicht, obwohl wir aufgrund dieser Wolframwand in einem schwierigen Umfeld befinden.“
Kernfusion findet statt, wenn Atome verschmelzen, wobei ihre Gesamtzahl reduziert und im Prozess eine große Menge Energie freigesetzt wird. Sie ist nicht zu verwechseln mit der Kernspaltung, dem umgekehrten Prozess, bei dem Atome gespalten werden um Energie zu erzeugen. Auch bei der Kernspaltung gibt es ein großes Energiepotenzial für die Energiegewinnung von Atomen . erzeugt Atommüll, während die Kernfusion als potenzieller Gral der Energieforschung gilt: ein sauberer Prozess, der optimiert werden könnte, um mehr Energie zu erzeugen, als ursprünglich für die Reaktion benötigt wurde. Daher der Hype um „grenzenlose Energie“ und ähnlich optimistische Überlegungen.
Anfang des Jahres installierte das Koreanische Institut für Fusionsenergie einen Wolfram-Diverter in seinem KSTAR-Tokamak und ersetzte damit den Kohlenstoff-Diverter des Geräts. Wolfram hat einen höheren Schmelzpunkt als Kohlenstoff, und laut dem koreanischen Nationalen Forschungsrat für Wissenschaft und Technologie verbessert der neue Diverter die Wärmestromgrenze des Reaktors um das Zweifache. Der neue Diverter von KSTAR ermöglichte es dem Team des Instituts, eine hohe Ionenkonzentration im Reaktor aufrechtzuerhalten. Temperaturen über 100 Millionen Grad Celsius für länger.
„Die Wolframwandumgebung ist weitaus anspruchsvoller als die Verwendung von Kohlenstoff“, sagte Luis Delgado-Aparicio, leitender Wissenschaftler des Physikforschungs- und Röntgendetektorprojekts von PPPL und Leiter für fortgeschrittene Projekte des Labors, in derselben Pressemitteilung. „Das ist schlicht und ergreifend der Unterschied zwischen dem Versuch, zu Hause sein Kätzchen zu schnappen, und dem Versuch, den wildesten Löwen zu streicheln.“
Dies sind spannende Zeiten für die Fusion (ich weiß, ich weiß, das sagt jeder). Aber es stimmt! Wie wir letztes Jahr berichteten:
Die Forschung zur Kernfusion hat langsame, aber bedeutende Fortschritte gemacht; im Jahr 2022 gelang es Wissenschaftlern des Lawrence Livermore National Laboratory, Nettoenergiegewinn bei einer Fusionsreaktion zum ersten Mal. Wir sind immer noch sehr (Lesen: sehr) weit entfernt von dem gepriesenen Ziel einer zuverlässigen Energiequelle ohne Kohlenstoffausstoß, und diese Errungenschaft war mit Einschränkungen verknüpft, aber sie zeigte nichtsdestotrotz , dass es auf diesem Gebiet langsam voranschreitet.
Wir müssen betonen –wie immer wenn wir die Möglichkeiten der Fusionstechnologie diskutieren –, dass der Weg des Fortschritts langsam und in einigen Fällen eine Verschwendung sein wird. Jeder Berg hat seine Maulwurfshügel. Sie werden ihre Bedeutung im Kontext des Fortschritts nur erkennen können, wenn Sie nicht weiter klettern.
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