Die USA bereiten einen thermonuklearen Durchbruch vor
Es ist schwer zu überschätzen, welchen Nutzen die Energie der Prozesse in den Sternen, deren Leben auf der Kernfusion beruht, für die Menschheit bringen könnte, und laut Physikern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) könnte dies bald keine Fantasie mehr sein. MIT-Wissenschaftler gaben zusammen mit Commonwealth Fusion Systems bekannt, dass sie bereit sind, innerhalb von 15 Jahren einen Fusionsreaktor zu bauen.
Im 20. Jahrhundert konnte die Menschheit die Energie der Kernspaltung nutzen, bei der ein Atomkern in zwei Kerne mit ähnlichen Massen aufgeteilt wird, was mit der Freisetzung von Energie einhergeht. Die Kernfusion ist der umgekehrte Prozess, der darin besteht, schwerere Atomkerne von leichteren zu verschmelzen. Einige Sterne, einschließlich unserer Sonne, setzen Energie aus der Umwandlung von leichterem Wasserstoff in schweres Helium frei. Die Synthese geht mit der Freisetzung einer kolossalen Menge an Wärmeenergie einher, die die Menschen seit langem in elektrische Energie umwandeln gelernt haben.
Die ersten Versuche, thermonukleare Reaktoren zu bauen, begannen in den 40er Jahren des 100. Jahrhunderts, aber das Haupthindernis für den Fortschritt war die Unfähigkeit, einen Reaktor zu schaffen, der dem Prozess der thermonuklearen Fusion standhalten kann. MIT-Physiker sind zuversichtlich, eine Lösung gefunden zu haben - es wird ein kompakter SPARC-Tokamak (eine Toroidkammer mit einem starken Magnetfeld im Inneren) sein, der das weißglühende Plasma hält und so den Synthesevorgang sicherstellt. Nach Berechnungen der Wissenschaftler kann der resultierende Reaktor 10 MW Wärmeenergie erzeugen, die zur Erzeugung von 200-Sekunden-Impulsen verwendet wird. Laut den Entwicklern reicht diese Energie aus, um eine kleine Stadt mit Strom zu versorgen. Der nächste Schritt mit positivem Ergebnis wird der Bau eines XNUMX-Megawatt-Reaktors sein.
Das Magnetfeld für den Reaktor wird durch supraleitende Magnete aus Yttrium-Barium-Kupferoxid erzeugt, die die Aufrechterhaltung eines Magnetfelds von enormer Stärke ermöglichen. Dieser vom National High Magnetic Field Laboratory gebaute Magnettyp kann ein Feld von 32 Tesla erzeugen. Zum Vergleich: Das Magnetfeld, das einen Sonnenfleck erzeugt, beträgt 15 Tesla und ein Standard-MRT-Gerät hat eine Stärke von 1,5 Tesla.
Es sei darauf hingewiesen, dass MIT-Wissenschaftler nicht die ersten sind, die versuchen, die Energie von Sternen zu nutzen. Der ITER-Reaktor des gleichnamigen Unternehmens soll 2025 in Betrieb gehen, und die britische Tokamak Energy arbeitet an der Entwicklung von Ideen für noch leistungsfähigere Reaktoren.
Im 20. Jahrhundert konnte die Menschheit die Energie der Kernspaltung nutzen, bei der ein Atomkern in zwei Kerne mit ähnlichen Massen aufgeteilt wird, was mit der Freisetzung von Energie einhergeht. Die Kernfusion ist der umgekehrte Prozess, der darin besteht, schwerere Atomkerne von leichteren zu verschmelzen. Einige Sterne, einschließlich unserer Sonne, setzen Energie aus der Umwandlung von leichterem Wasserstoff in schweres Helium frei. Die Synthese geht mit der Freisetzung einer kolossalen Menge an Wärmeenergie einher, die die Menschen seit langem in elektrische Energie umwandeln gelernt haben.
Die ersten Versuche, thermonukleare Reaktoren zu bauen, begannen in den 40er Jahren des 100. Jahrhunderts, aber das Haupthindernis für den Fortschritt war die Unfähigkeit, einen Reaktor zu schaffen, der dem Prozess der thermonuklearen Fusion standhalten kann. MIT-Physiker sind zuversichtlich, eine Lösung gefunden zu haben - es wird ein kompakter SPARC-Tokamak (eine Toroidkammer mit einem starken Magnetfeld im Inneren) sein, der das weißglühende Plasma hält und so den Synthesevorgang sicherstellt. Nach Berechnungen der Wissenschaftler kann der resultierende Reaktor 10 MW Wärmeenergie erzeugen, die zur Erzeugung von 200-Sekunden-Impulsen verwendet wird. Laut den Entwicklern reicht diese Energie aus, um eine kleine Stadt mit Strom zu versorgen. Der nächste Schritt mit positivem Ergebnis wird der Bau eines XNUMX-Megawatt-Reaktors sein.
Das Magnetfeld für den Reaktor wird durch supraleitende Magnete aus Yttrium-Barium-Kupferoxid erzeugt, die die Aufrechterhaltung eines Magnetfelds von enormer Stärke ermöglichen. Dieser vom National High Magnetic Field Laboratory gebaute Magnettyp kann ein Feld von 32 Tesla erzeugen. Zum Vergleich: Das Magnetfeld, das einen Sonnenfleck erzeugt, beträgt 15 Tesla und ein Standard-MRT-Gerät hat eine Stärke von 1,5 Tesla.
Es sei darauf hingewiesen, dass MIT-Wissenschaftler nicht die ersten sind, die versuchen, die Energie von Sternen zu nutzen. Der ITER-Reaktor des gleichnamigen Unternehmens soll 2025 in Betrieb gehen, und die britische Tokamak Energy arbeitet an der Entwicklung von Ideen für noch leistungsfähigere Reaktoren.
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