US-Wissenschaftlern gelingt der weltweit erste Durchbruch bei der Kernfusion
September 18, 2023
US-Wissenschaftler erzielen weltweit ersten Durchbruch in der Kernfusion

Wissenschaftler des US-amerikanischen Energieministeriums, des Lawrence Livermore National Laboratory, haben eine weltweit erste Kernfusionsreaktion durchgeführt, die mehr Energie produziert als sie verbraucht.

Das in Kalifornien ansässige Labor nutzte das Projekt “National Ignition Facility” für das Experiment, bei dem 192 ultra-leistungsfähige Laser, die so groß sind wie drei Fußballfelder, auf einen Daumen großen Zylinder mit Wasserstoff gerichtet wurden.

Der Wasserstoff wurde durch den Laser in einem sehr energieintensiven Prozess namens “inertiale Konfinement-Fusion” bombardiert, um etwa 2,5 Megajoule Energie in einer Kernfusionsreaktion zu produzieren – oder etwa 120% der 2,1 Megajoule, die von den Lasern verwendet wurden, um sie zu initiieren.

Wissenschaftlicher Durchbruch

Die Reaktion soll in den letzten zwei Wochen stattgefunden haben und könnte einen Durchbruch in der Suche nach einer “fast unerschöpflichen, sicheren und sauberen” Energiequelle darstellen.

Wenn die experimentellen Ergebnisse als genau bestätigt werden, werden die Forscher beweisen können, dass die Kernfusion eine tragfähige Möglichkeit ist, um die wachsenden Energiebedürfnisse der Erde zu decken, indem sie eine Reaktion nachahmen, die die Sonne seit Milliarden von Jahren erschafft.

Die “Energie der Zukunft” wird keine Treibhausgase produzieren, hinterlässt wenig radioaktiven Abfall und birgt kein Risiko von Kernunfällen – was sie zu einem wahrscheinlichen Nachfolger der weltweiten Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen macht.

Das Energieministerium wird in der kommenden Woche Details zu den Ergebnissen bekannt geben.

Sprengung gegen Fusion

Kernkraftwerke weltweit nutzen derzeit die Spaltung von schweren Atomkernen (Sprengung) zur Energieproduktion.

Die Fusion hingegen verbindet zwei leichte Wasserstoffatome zu einem schwereren Heliumatom und setzt dabei eine große Menge an Energie frei. Dies ist der gleiche Prozess, der in Sternen, einschließlich der Sonne, stattfindet.

Die Produktion von Energie durch Kernfusion ist ein lang gehegter Traum von Wissenschaftlern und Energieexperten weltweit.

Wissenschaftler haben versucht, sie zur Erzeugung von Strom in einer nutzbaren Größenordnung zu verwenden; jedoch ist die Nachahmung der Reaktion auf der Erde aufgrund der erforderlichen großen Mengen an Hitze und Druck sehr schwierig gewesen.

Bis jetzt hat die Wissenschaft noch nicht mehr Energie aus der Reaktion gewonnen, als sie benötigt, um die Reaktion auszulösen.

Noch ein langer Weg

Selbst wenn die Ergebnisse des Energieministeriums die Fusionsreaktion bestätigen, sagen Experten, dass es noch ein langer Weg ist, bevor der Prozess auf industrielle Skala ausgeweitet werden kann.

Ein solches Projekt könnte noch 20 oder 30 Jahre dauern, um abgeschlossen zu werden. Um dorthin zu gelangen, müssen die Forscher zunächst die Effizienz der Laser erhöhen und dann das Experiment häufiger wiederholen.

Von der Technologie wird erwartet, ein echter Game-Changer für die globale Energieproduktion zu sein.

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