Sieben Mal heißer als Sonne: Südkoreas KSTAR setzt neue Maßstäbe in der Fusionsforschung

Südkoreas „Künstliche Sonne“ ebnet den Weg für die Fusionsenergie der Zukunft.

Die Fusionstechnologie steht an der Schwelle zu einer neuen Ära und Südkorea leistet einen enormen Beitrag zu diesem zukunftsweisenden Feld. Die „Künstliche Sonne“ des Landes, der Korea Superconducting Tokamak Advanced Research (KSTAR), hat einen entscheidenden Fortschritt erzielt, indem sie eine Schlüsselkomponente für die Energiegewinnung durch Kernfusion – das Einfangen von extrem heißem Plasma über lange Zeiträume – verbessert hat.

Der südkoreanische Reaktor konnte Plasma, also den Zustand für Kernfusion, bei einer Temperatur über 100 Millionen Grad erreichen und diese offenbar über eine halbe Minute lang stabil halten, meldet Popular Mechanics. Das ist ein großer Erfolg, denn das Plasma wird dabei so heiß wie das Siebenfache des Sonnenkerns. Das Stabilhalten dieser Hitze ist eine der größten Herausforderungen in der Fusionsenergieforschung.

Südkoreas Beitrag zur internationalen Fusionsforschung

Die Fortschritte Südkoreas mit dem KSTAR-Programm liefern wichtige Einblicke für das internationale Fusionsexperiment ITER, das zum Ziel hat, die Nutzung von Fusionsenergie für kommerzielle Zwecke zu erproben. Die Verwendung eines Wolfram-Divertors im KSTAR – eine Komponente, die auch im ITER zum Einsatz kommen wird – unterstreicht die Bedeutung dieser Technologie. Der Divertor ermöglicht es, das Plasma länger und in einem stabileren Zustand zu halten, indem er Wärme und Fusionsabfallprodukte abführt, das Plasma von Verunreinigungen befreit und die Reaktorwände schützt.

Die Umstellung von einem kohlenstoffbasierten auf einen Wolfram-Divertor im KSTAR ist ein vielversprechender Schritt in diese Richtung, da Wolfram eine hohe Schmelztemperatur und eine große Atommasse aufweist, was es ideal für die Handhabung der hohen Temperaturen in Tokamak-Reaktoren macht.

Blick in die Zukunft

Die Kernfusion, die Energie durch das Verschmelzen von Atomkernen erzeugt, bietet das Potenzial für eine fast unerschöpfliche und saubere Energiequelle. Der Durchbruch von KSTAR bei der Verlängerung der Plasmaeinschlusszeit ist ein entscheidender Schritt auf dem Weg zu einer praktikablen Fusionsenergie. Während die internationale Gemeinschaft dem ersten Plasma im ITER entgegenfiebert, das für 2025 geplant ist, setzen Forschungseinrichtungen wie der KSTAR die Messlatte höher und treiben die Grenzen dessen, was in der Fusionsforschung möglich ist, weiter voran.

Vom Plasma zur Energie: Die Kernfusionsschritte erklärt

Um zur unendlichen Energie zu gelangen, beginnt der Prozess mit der Erzeugung von Plasma. Dabei wird ein Gasgemisch aus Wasserstoffisotopen in eine ringförmige Kammer geleitet. Ein elektrisches Feld entfernt die Elektronen von den Atomen, wodurch Plasma entsteht, das sich um eine Achse bewegt. Danach folgt der magnetische Einschluss: Supraleitende Spulen halten das Plasma schwebend und verhindern, dass es die Kammerwände berührt und abkühlt. Die Zündung des Plasmas erfolgt durch Erhitzen auf 150 Millionen Grad, wodurch die Atomkerne fusionieren und Helium sowie energiereiche Neutronen produzieren. Diese Neutronen werden in der Reaktorummantelung abgebremst, ihre Energie in Wärme umgewandelt und diese könnte so zur Stromerzeugung genutzt werden.

Was du dir merken solltest:

Südkoreas KSTAR hat Plasma siebenmal heißer als die Sonne über 100 Sekunden stabil gehalten, einen Meilenstein in der Kernfusion.
Die Einführung eines Wolfram-Divertors, geplant auch für ITER, verspricht längere Plasmastabilität und effizientere Energiegewinnung.
Diese Durchbrüche liefern wertvolle Erkenntnisse für die globale Fusionsforschung und zeigen das Potenzial von Kernfusion als saubere Energiequelle der Zukunft.