Nach mehr als 40 Jahren stellt der britische Atomreaktor immer noch Rekorde auf.
In seiner jüngsten Experimentierrunde setzte der Joint European Torus (JET) in Culham, Oxfordshire, innerhalb von fünf Sekunden insgesamt 69 Megajoule Energie frei.
Auch wenn es sich nicht um eine enorme Energieproduktion handelt, stellt sie doch einen Weltrekord dar und verspricht eine Zukunft mit Kernenergie zur Energieversorgung der Haushalte der Menschen.
JET, das Ende der 1970er Jahre gebaut wurde, enthält wirbelndes Plasma, das auf 150 Millionen Kelvin erhitzt ist – zehnmal heißer als das Zentrum der Sonne.
Bei solchen Temperaturen verschmelzen Wasserstoffatome zu Helium und setzen dabei nachhaltige Energie frei, die das Ende fossiler Brennstoffe bedeuten könnte.
Joint European Torus (JET, im Bild) wurde 1978 in einem Industriegebiet außerhalb von Oxford gebaut – und hat nun mit der Freisetzung von insgesamt 69 Megajoule Energie einen neuen Weltrekord aufgestellt
JET nahm 1983 seinen Betrieb auf, soll nun jedoch stillgelegt werden, nachdem der wissenschaftliche Betrieb Ende Dezember abgeschlossen wurde.
Die britische Anlage, deren Betrieb 20 bis 30 Millionen Pfund pro Jahr kosten soll, gilt als Vorläufer des 22,5 Milliarden Dollar (15,9 Milliarden Pfund) teuren International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER), der in Frankreich gebaut wird.
„Das letzte Fusionsexperiment von JET ist ein passender Abgesang nach all der bahnbrechenden Arbeit, die seit 1983 in das Projekt geflossen ist“, sagte der britische Minister für Kernenergie und Netzwerke Andrew Bowie.
„Dank des internationalen Teams von Wissenschaftlern und Ingenieuren in Oxfordshire sind wir der Fusionsenergie näher als je zuvor.“
Der neue Energierekord von JET wurde mit nur 0,2 Milligramm Treibstoff aufgestellt – etwa dem Gewicht eines einzelnen Pollenkorns.
Die daraus resultierende Energieleistung (69 Megajoule) reicht jedoch aus, um das Wasser für die Zubereitung von rund 600 Tassen Tee zu erhitzen.
Es übertrifft auch seinen eigenen bisherigen Rekord von 59 Megajoule, der vor mehr als zwei Jahren aufgestellt wurde.
Bei einem kontinuierlichen Betrieb mit 69 Megajoule könnte es rund 12.000 Haushalte kontinuierlich mit Strom versorgen.
JET wurde als Forschungsanlage gebaut, um das vielversprechende Potenzial der Kernfusion zur Stromerzeugung zu demonstrieren.
Aber es könnte ein Vorläufer von Kernfusionskraftwerken auf der ganzen Welt sein, die Strom direkt ins Netz und in die Haushalte der Menschen einspeisen.
Fusionskraftwerke könnten die Treibhausgasemissionen im Stromerzeugungssektor reduzieren, indem sie auf die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle und Gas verzichten.
Wenn Kernfusionsexperimente in viel größerem Maßstab durchgeführt werden können, werden Reaktoren, die heißer sind als alles andere im Sonnensystem, unbegrenzt saubere Energie liefern. Tokamak Energy ist ein privates Unternehmen mit Sitz im Culham Centre for Fusion Energy in Oxfordshire
Die UKAEA gab bekannt, dass der Joint European Torus (JET), der größte und leistungsstärkste in Betrieb befindliche Reaktor namens Tokamak, innerhalb von fünf Sekunden einen Weltrekord von insgesamt 59 Megajoule Wärmeenergie durch Fusion erzeugt hat
Abgebildet ist eine künstlerische Darstellung der JET-Anlage im Culham Centre for Fusion Energy, Oxfordshire
„JET hat so nah an Kraftwerksbedingungen gearbeitet, wie es mit den heutigen Anlagen möglich ist“, sagte Sir Ian Chapman, CEO der britischen Atomenergiebehörde.
„Sein Erbe wird in allen zukünftigen Kraftwerken allgegenwärtig sein.“
„Es spielt eine entscheidende Rolle dabei, uns einer sicheren und nachhaltigen Zukunft näher zu bringen.“
Wie andere Fusionsreaktoren ist JET ein Tokamak, eine Art Struktur, die starke Magnetfelder nutzt, um „Plasma“ in Form eines Donuts einzuschließen.
Wasserstoffgas im Inneren des Gefäßes wird erhitzt und entsteht so zum Plasma, einer Suppe aus positiv geladenen Teilchen (Ionen) und negativ geladenen Teilchen (Elektronen).
Im Tokamak wird das Plasma durch Magnetfelder eingefangen und unter Druck gesetzt, bis die energiereichen Plasmateilchen zu kollidieren beginnen.
Wenn die Teilchen zu Helium verschmelzen, setzen sie enorme Energiemengen frei und ahmen damit den Prozess nach, der natürlicherweise im Zentrum von Sternen abläuft.
Mit einem Torus von etwa 20 Fuß (sechs Metern) Durchmesser ist JET nicht der größte Kernfusionsreaktor der Welt.
Japans Reaktor namens JT-60SA, der kürzlich in Naka nördlich von Tokio in Betrieb genommen wurde, ist eine sechs Stockwerke hohe Maschine mit einer Höhe von 50 Fuß und einer Breite von 44 Fuß.
Fusionsenergie beruht auf der Kollision schwerer Wasserstoffatome zu Helium und setzt dabei große Energiemengen frei, wie es natürlicherweise im Zentrum von Sternen vorkommt
Der von Europa und Japan gemeinsam gebaute und betriebene JT-60SA wird bis zur Fertigstellung von ITER in Frankreich der weltweit größte Fusionsreaktor sein.
Andere kleinere Reaktoren werden gebaut und getestet – darunter der ST40 in Oxfordshire, der im Vergleich zu anderen „Donut-förmigen“ Reaktoren kompakter und kompakter ist.
Die Fusion unterscheidet sich von der Spaltung (der derzeit in Kernkraftwerken verwendeten Technik) dadurch, dass erstere zwei Atomkerne verschmilzt, anstatt einen zu spalten (Spaltung).
Im Gegensatz zur Kernspaltung birgt die Fusion kein Risiko für katastrophale Atomunfälle – wie im japanischen Fukushima im Jahr 2011 – und produziert weit weniger radioaktiven Abfall als aktuelle Kraftwerke, sagen ihre Befürworter.