MUSE – Revolution im Reaktorbau: Günstigere Fusion dank Kühlschrankmagneten

Ein Durchbruch in der Fusionsforschung kündigt sich an: Wissenschaftler des Princeton Plasma Physics Laboratory haben eine bahnbrechende Methode entwickelt, die den Bau von Fusionsreaktoren nicht nur vereinfacht, sondern auch erheblich verbilligt. Dies berichtet Futurezone. Im Mittelpunkt der Innovation steht der Versuchsreaktor MUSE, der auf handelsübliche Magneten setzt und damit die Notwendigkeit für teure, maßgefertigte Elektromagneten umgeht.

Innovative Magnettechnologie

Die Forschenden verwenden für MUSE – einen sogenannten Stellarator – alltägliche Permanentmagnete, die sonst Fotos am Kühlschrank halten. Diese Entscheidung hat weitreichende Implikationen: Sie eliminiert den Bedarf an Strom für die Erzeugung des Magnetfeldes und reduziert die Produktionskosten erheblich, da keine spezialisierten Magneten angefertigt werden müssen. Diese vereinfachte Bauweise hat das Potenzial, die Fusionsforschung weltweit zu beschleunigen, indem sie mehr Forschern den Zugang zu dieser Technologie ermöglicht.

Vergleich mit Tokamaks

Futurezone hebt hervor, dass diese Entwicklung besonders im Vergleich zu Tokamaks, einer anderen Art von Fusionsreaktoren, die internen Strom für die Plasma-Stabilisierung benötigen, von Bedeutung ist. Stellaratoren wie MUSE bieten den theoretischen Vorteil eines kontinuierlichen Betriebs, da sie das Plasma von außen beeinflussen. Ein bisheriger Nachteil war, dass Stellaratoren nicht die hohen Temperaturen erreichen konnten, die für eine effiziente Fusion notwendig sind. MUSE könnte diese Lücke nun schließen.

Überragende Effizienz und zukünftige Forschung

Einer der bemerkenswerten Aspekte von MUSE ist seine Effizienz. Dank der Quasisymmetrie des Magnetfeldes – es ist im Inneren anders geformt als die Außenhülle, aber dennoch gleichmäßig –, wird das Plasma effektiver eingeschlossen. Michael Zarnstorff, einer der Entwickler, erläutert, dass diese Technologie hundertmal effizienter sei als bisherige Ansätze bei Stellaratoren. Die Resultate, die im Journal of Plasma Physics veröffentlicht wurden, versprechen, einen bedeutenden Schritt vorwärts in der Realisierung von Fusionsenergie als saubere und unbegrenzte Energiequelle darzustellen.

Zukunftsweisende Entwicklungen

Diese innovative Herangehensweise könnte nicht nur die Kosten und Komplexität im Bau von Fusionsreaktoren erheblich reduzieren, sondern auch einen schnelleren wissenschaftlichen Fortschritt in diesem Bereich ermöglichen. Die Ergebnisse des Princeton Teams bieten einen spannenden Ausblick auf die Zukunft der Energiegewinnung und unterstreichen die Bedeutung kontinuierlicher Forschung und Entwicklung im Bereich der Kernfusion.

Was du dir merken solltest:

• Das Princeton Plasma Physics Laboratory stellt mit MUSE, einem Stellarator-Reaktor, der alltägliche Permanentmagnete nutzt, eine bahnbrechende Methode vor. Diese Innovation eliminiert den Bedarf an teuren, maßgefertigten Elektromagneten und Strom für die Erzeugung des Magnetfeldes, was die Kosten erheblich reduziert und den Bau von Fusionsreaktoren vereinfacht.
• Im Gegensatz zu Tokamaks, die internen Strom zur Plasma-Stabilisierung benötigen, ermöglicht MUSE durch seine Konstruktion und die Verwendung von Permanentmagneten theoretisch einen kontinuierlichen Betrieb und könnte bisherige Temperaturgrenzen für eine effiziente Fusion überschreiten.
• Die Quasisymmetrie des Magnetfeldes in MUSE führt zu einer hundertmal höheren Effizienz des Plasmagefängnisses im Vergleich zu bisherigen Stellaratoren. Diese Ergebnisse könnten einen signifikanten Fortschritt in der Realisierung von Fusionsenergie bedeuten, die als saubere und unbegrenzte Energiequelle gilt.

Bild: © Michael Livingston / PPPL Communications Department