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Chinesischen Forschern gelingt ein unerwarteter Durchbruch bei der Kernfusion

von Michael Rundle
Einem chinesischen Forschungsteam ist es nach eigenen Angaben gelungen, mittels Nuklearfusion super heißes Plasma mehr als eine Minute lang auf einer Temperatur von 49,99 Millionen Grad zu halten. Damit ist die Welt, eine Woche nach dem Start des Fusionsreaktors Wendelstein 7x in Greifswald, der Kernfusion als Energiequelle einen Schritt näher gekommen.

Das Team des Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST) teilte mit, das Plasma sei fast drei Mal so heiß gewesen wie das Innere der Sonne. Und das 102 Sekunden lang.

Das Experiment fand im Institute of Physical Science im chinesischen Hefei statt. Ein ringförmiger Reaktor wurde dort eingesetzt, um Hydrogen-Gas auf extreme Temperaturen zu erhitzen. Von den Mauern des Reaktors wurde es mittels Magnetkraft ferngehalten. Vorherige Versuche endeten meist nach deutlich unter einer Minute. Das chinesische Team kündigte an, den neuen Rekord in den kommenden Jahren sogar noch ums zehnfache übertreffen zu wollen.

Der erfolgreiche Versuch in Hefei ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Energieerzeugung, Strom wurde jedoch so noch nicht gewonnen. Nuklearfusion funktioniert nur, indem man extrem viel Energie aufbringt und eine große Hitze dann lange genug aufrechterhält. Nur so kann mehr Energie erzeugt werden, als investiert wurde. Um das zu schaffen, muss das Hydrogen-Plasma von den Wissenschaftlern noch besser unter Kontrolle gehalten werden.

Sollte Nuklearfusion eines Tages funktionieren, wären die Folgen außergewöhnlich: Es gäbe dann saubere, preiswerte und nachhaltige Atomkraft, die nicht auf extrem seltene Elemente angewiesen wäre. In der Theorie würde es der Welt ermöglichen, auf fossile Energien und die weitaus gefährlichere Kernspaltung zu verzichten.

Der Chinesische Durchbruch gelang kaum eine Woche nachdem ein Team deutscher Wissenschaftler am Max-Planck-Institut in Greifswald es geschafft hat, Hydrogen auf über 100 Millionen Grad zu erhitzen. Dies gelang ihnen aber nur für eine viel geringere Zeitspanne. Die Bundesregierung hat über 1,2 Milliarden Euro in die Erforschung der kalten Fusion gesteckt, obwohl deren erfolgreiche Umsetzung voraussichtlich noch Jahrzehnte weit weg liegt.

Wenn man Temperaturen physikalisch betrachtet, ist eine Erhitzung auf 50 Millionen Grad eigentlich nur lauwarm. Die größte von Menschen erzeugte Temperatur — und die bisher heißeste im Universum — entstand 2012 im Large Hadron Collider. Die Temperatur von 5,5 Billionen Grad existierte nur für den Bruchteil einer Sekunde, war aber genug, um Partikel zu zerbrechen, damit so das Quark-Gluon-Plasma entstand. Eine Materie, die nur kurz nach dem Urknall existiert hat.

Nach Angaben der South China Morning Post sagten die Forscher des EAST, dass ihr Rekord immer noch unter ihrem Ziel läge. Sie wollten eine konstante Temperatur von 100 Millionen Grad für 1000 Sekunden halten. Das wäre ziemlich beeindruckend, aber auch nur ein kleiner Schritt auf dem Weg zum Fusionsgenerator.

Doch die Forscher der einzelnen Nationen stehen nicht nur im Wettbewerb miteinander. China beteiligt sich auch am International Thermonuclear Experimental Reactor, einem Projekt, das derzeit in Frankreich entsteht. Dabei wird versucht, einen Reaktor zu bauen, der eine Fusion mit einem Ausstoß von 500 Megawatt für 400 Sekunden hält. Die Forscher des EAST sagten, dass ihre neu gewonnenen Daten bei diesem Versuch nützlich sein könnten. 

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