Wissenschaftler der Joint European Torus JET-Einrichtung in Oxford im Vereinigten Königreich haben ihren eigenen Rekord von gebrochenEnergie, die bei einer Kernfusion freigesetzt wird Reaktion, die vor über 24 Jahren gesetzt wurde und einen wichtigen Meilenstein in unserem Bestreben darstellt, Energie auf sichere und nachhaltige Weise zu erzeugen.
Die britische Atomenergiebehörde UKAEA, der die JET-Anlage gehört, hat einen kurzen Clip dieser Errungenschaft getwittert.
🥳Rekordbrechende 59 Megajoule anhaltende Fusionsenergie in der Joint European Torus JET-Anlage des weltweit führenden UKAEA. Das Video zeigt den Rekordpuls in Aktion. Ganzer Artikel https://t.co/iShCGwlV9Y #FusionIsComing #Fusionsenergie #STEM #Fusion @FusionInCloseUp @iterorg @beisgovuk pic.twitter.com/ancKMaY1V2
— UK Atomic Energy Authority @UKAEAofficial 9. Februar 2022
Kernfusion ist die neue Grenze der Energieerzeugung, die das Potenzial hat, Energie in großem Maßstab zu liefern, ohne so viel Kohlenstoff zu emittieren. Laut Erklärung von EUROfusionIm Vergleich von Pfund zu Pfund kann die Kernfusion vier Millionen Mal so viel Energie liefern wie Kohle, Öl oder Gas.
Forscher auf der ganzen Welt haben versucht, den Prozess, den die Sonne seit Milliarden von Jahren durchführt, in einem viel kleineren Maßstab in einem Reaktor zu replizieren. Sie haben einige Erfolge mit der Verwendung des Tokamak-Reaktor, das auch in der JET-Anlage installiert ist.
In einem solchen Reaktor werden Wasserstoffbrennstoffe auf Temperaturen von bis zu 150 Millionen Grad Celsius erhitzt, zehnmal heißer als das Zentrum der Sonne, um Plasma zu bilden, ein überhitztes Gas. Magnetfelder werden verwendet, um zu verhindern, dass das Plasma die Oberflächen von berührtim Reaktor und bei diesen hohen Temperaturen verschmelzen Wasserstoffatome zu Helium und geben dabei enorme Energiemengen ab, die eingefangen und in Strom umgewandelt werden können.
Während der jüngsten Experimente konnten die Wissenschaftler der Einrichtung 59 Megajoule Energie über einen Zeitraum von fünf Sekunden aufrechterhalten. Dies ist weit mehr als die 22 Megajoule Energie, die die Einrichtung in ihrem Experiment von 1997 produzieren konnte. WährendBei dem jüngsten Experiment betrug die erzeugte durchschnittliche Leistung 11 Megawatt pro Sekunde, heißt es in der Erklärung.
In einer Erklärung sagte Tony Donné, EUROfusion Program Manager "Die Aufzeichnungen und, was noch wichtiger ist, die Dinge, die wir unter diesen Bedingungen über die Fusion gelernt haben und wie sie unsere Vorhersagen vollständig bestätigen, zeigen, dass wir auf dem richtigen Weg zu einer zukünftigen Welt der Fusionsenergie sind. Wenn wir die Fusion für fünf aufrechterhalten könnenSekunden, wir können es fünf Minuten und dann fünf Stunden lang tun, während wir unsere Operationen in zukünftigen Maschinen skalieren."
Obwohl dies an sich schon eine Leistung ist, löst das Experiment nicht die größte Hürde in der Kernfusionsenergie, nämlich mehr Energie zu erzeugen als eingesetzt wird. Das Verhältnis namens Q hätte einen Break-Even-Punkt von 1. Laut a Naturbericht, kein bisher durchgeführtes Fusionsexperiment hat dies erreicht. Letztes Jahr ein Experiment mit Laserstrahlen zum Erhitzen des Kraftstoffs erreichte einen Q-Wert von 0,7. Wissenschaftler hoffen, dass sie diese Hürde überwinden können, wenn sie dieses Experiment in größerem Maßstab mit dem International Thermonuclear Experimental Reactor ITER wiederholen.
Das 2007 gegründete ITER-Projekt wird die in der JET-Anlage durchgeführten Experimente mit demselben Brennstoffmix skalieren und die Erkenntnisse aus den Experimenten nutzen, um einen Q-Wert von 10 zu generieren, berichtete Nature. ITER muss jedoch noch herausfindenwie es mit der während dieses Prozesses erzeugten Wärme umgehen wird, und es hat mehr als drei Jahre Zeit, um dies herauszufinden, da es voraussichtlich erst 2025 in Betrieb gehen wird.