Kernfusionsreaktor Buchkatalog

Quelle: Wikipedia. Seiten: 25. Kapitel: ITER, Wendelstein 7-X, Divertor, Large Helical Device, Tokamak, Stellarator, National Ignition Facility, Z-Maschine, Blanket, Columbia Non-Neutral Torus, Experimental Advanced Superconducting Tokamak, Polywell, Joint European Torus, DEMO, Wendelstein 7-AS, ASDEX Upgrade, Tokamak à configuration variable, Mega-Ampere Spherical Tokamak. Auszug: Als Kernfusionsreaktor oder Fusionsreaktor wird eine technische Einrichtung bezeichnet, die zur Energiegewinnung durch eine kontrolliert ablaufende Kernfusion dient. Da Kernfusionen erst bei extrem hohen Temperaturen ablaufen, sind die technischen Hürden äußerst hoch. Die bisher gebauten Fusionsreaktoren dienen Versuchszwecken und sind noch nicht zur Stromgewinnung geeignet. Kernfusionskraftwerke hätten gegenüber den bisherigen, auf der Kernspaltung basierenden Kernkraftwerken die Vorteile eines sehr viel größeren Brennstoffvorrats, höherer Anlagensicherheit und kaum radioaktiver Abfälle. In der Hoffnung, den künftigen Energiebedarf mittels der Kernfusion decken zu können, arbeiten einige größere Industrieländer seit den 1960er Jahren an der Entwicklung der erforderlichen Technologien. Die aktuell im Bau befindlichen Versuchsreaktoren sind ITER und Wendelstein 7-X. Im Innern eines Fusionsreaktors verschmelzen Atomkerne miteinander und geben Energie in Form von Neutronenstrahlung und Bewegungsenergie des entstandenen Produktkerns ab. Zur Fusion unter technisch herstellbaren Bedingungen sind nur bestimmte leichte Nuklide geeignet. Auch in der Sonne laufen seit Jahrmilliarden Kernfusionsprozesse ab, allerdings sind die dort wirksamen Kernreaktionen - Proton-Proton-Reaktion und CNO-Zyklus - für eine technische Nutzung auf der Erde ungeeignet. Damit es zwischen zwei Atomkernen zur Fusionsreaktion kommt, muss ihre gegenseitige elektrische Abstoßung überwunden werden. Für kernphysikalische Untersuchungen lässt sich dies durch Beschleunigung von Ionen in Teilchenbeschleunigern erreichen. Aus solchen Laborversuchen sind die Eigenschaften der für die Energiegewinnung geeigneten Kernfusionsreaktionen gut bekannt. Jedoch wird bei einem solchen Experiment insgesamt viel mehr Energie aufgewendet, als durch die Reaktion freigesetzt wird. Der Betrieb eines zur Stromerzeugung geeigneten Kraftwerks ist auf diese Weise nicht möglich. Dort müssen die Kernreaktionen - ähnlich wie chemis