China meldet Durchbruch bei „künstlicher Sonne“

Huanliu-3 (HL-3) gilt als Chinas „next-gen“ Versuchsreaktor für Kernfusion. Um Energie mittels Kernfusion zu generieren, wird in solchen Tokamak-Reaktoren Plasma mit über hundert Millionen Grad Celsius erzeugt. Weil die Technologie den Vorgängen in unserer Sonne nacheifert, haben Fusionsreaktoren in China den Spitznamen „künstliche Sonne“ bekommen.

HL-3 gehört dabei zu den Tokamaks, die China auch für Forschende aus anderen Ländern zugänglich macht. Nachdem die erste Runde der gemeinsamen Experimente an HL-3 stattgefunden hat, vermeldet die China National Nuclear Corporation einen Durchbruch.

Magnetfeld-Struktur zur Kontrolle des Plasmas

Demnach haben die Forschenden eine fortschrittliche Magnetfeld-Struktur entdeckt. Dies sei zum ersten Mal gelungen und ein Meilenstein auf dem Weg zur serienreifen Kernfusion, berichtet CGTN.

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Details zur Entdeckung wurden nicht genannt. Es ist davon auszugehen, dass durch diese Strukturen ein stabiles Magnetfeld erzeugt werden kann, das gleichzeitig nicht die Leistung des Plasmas beeinträchtigt.

Das Magnetfeld ist notwendig, um das Plasma von den Wänden des Reaktors fernzuhalten. Da dieses nämlich über 100 Millionen Grad Celsius heiß ist, würde es jedes Material schmelzen und so den Reaktor zerstören.

Stärkeres Magnetfeld bedeutet weniger Leistung

Da das heiße Plasma Energiespitzen hat, muss ein relativ starkes Magnetfeld eingesetzt werden, um diese zu unterbinden. Das wiederum reduziert die Plasma-Leistung des Reaktors.

Ein Forschungsteam der Universität Princeton versucht dies mithilfe einer KI zu lösen. Diese erkennt Muster im Plasma und passt das Magnetfeld dynamisch an, um Energiespitzen nur dann zu verhindern, wenn sie tatsächlich entstehen würden.

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Womöglich geht der Durchbruch bei HL-3 in eine ähnliche Richtung. Die neue Struktur könnte Leistungsspitzen im Plasma verhindern, dabei aber weniger negative Wirkung auf die Reaktorleistung haben.

China ist bei ITER an Bord

Wenn diese Struktur allgemein für Tokamaks gilt, könnten mit dem Wissen zukünftige Reaktoren verbessert werden. Die effiziente Kontrolle des Plasmas gilt als eine der größten Herausforderungen bei der Kernfusion und als ein Problem, das gelöst werden muss, bevor Fusionskraftwerke im Regelbetrieb ans Netz gehen können.

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Bei den aktuellen Experimenten an HL-3 waren 17 Forschungseinrichtungen beteiligt, auch aus Frankreich und Japan. Umgekehrt ist China bei Kernfusions-Projekten in anderen Ländern mit dabei.

Dazu gehört der Versuchsreaktor ITER, der derzeit in Frankreich gebaut wird. China wird etwa ein Vakuumkammer-Modul für ITER bauen und installieren.