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Primärenergiebedarfs decken. Eine wesentliche Steigerung der Energiewandlung ist also
notwendig.
Der nächste große Schritt soll der Bau des
ITER
(International hermonuclear Ex-
perimental Reactor) sein, mit dem zum ersten Mal ein selbständig brennendes Plasma
verwirklicht werden soll. Das ITER-Projekt wurde 1988 gestartet, an ihm beteiligen sich
die EU, die USA, Russland, Indien, China und Japan. Die Teilnehmer haben sich 2005 dar-
auf einigt, den Reaktor in Cadarache/Frankreich zu bauen. Die ist ein mehrere Milliarden
Euro teures Projekt, von dem nicht sicher ist, ob es die Investitionen je erwirtschaten wird.
Der Fusionsreaktor: Trägheitseinschluss
Ohne voreingenommen zu sein, kann man wohl behaupten, dass der Trägheitseinschluss
eines Deuterium-Tritium-Plasmas sich nicht aus dem Planungs- und frühem Versuchssta-
dium heraus entwickelt hat. Dabei ist das dahinter stehende Konzept auf den ersten Blick
verblüffend einfach.
Wird anstelle eines gasförmigen ein flüssiges Deuterium-Tritium-Gemisch verwendet,
so enthält ein Kügelchen mit einem Radius
r
= ,mm etwa
n
≈ ⋅
(5.37)
Deuterium-Tritium-Paare. Ein derartiges Kügelchen wird
Pellet
genannt. Fusionieren alle
in einem Pellet vorhandenen Deuterium-Tritium-Paare, so wird eine Energie von
W
Pellet
≈ kWh
(5.38)
pro Pellet freigesetzt. Und falls schließlich jede Sekunde ein derartiger Fusionsprozess
durchgeführt wird, dann besitzt ein entsprechender Fusionsreaktor eine Leistung von
P
fus
≈ ,⋅
kWh⋅a
−
.
(5.39)
Selbst bei dieser sehr optimistischen Abschätzung ist das noch nicht die thermische Leis-
tung, die ein heute im Betrieb befindlicher Druckwasserreaktor erreicht und die etwa ,⋅
kWh ⋅a
−
beträgt. Aber das eigentliche Problem ist, die Deuterium-Tritium-Paare in
dem Pellet zur Fusion zu zwingen.
Um zu fusionieren, müssen die Deuterium-Tritium-Paare auf eine Energie von , ⋅
eV beschleunigt werden. Bei dem Trägheitseinschluss ist diese Beschleunigung
gerich-
tet
, also nicht chaotisch wie beim magnetischen Einschluss, wo sie durch Temperatur-
erhöhung des Plasmas geschieht. Man erzielt ein gerichtete Beschleunigung, wenn man
das Pellet mit einer Kugelschale aus einem schweren Material umgibt, das schlagartig ver-
dampt wird. Die physikalischen Erhaltungssätzevon Impuls undEnergie garantieren, dass
fast die gesamte Energie, die zur Verdampfung der äußeren Schale des Pellets dieser zu-
geführt wurde, auf die Deuterium-Tritium-Paare übertragen wird. Anschaulich ist dieser
Verdampfungsprozess in derAbb.
5.16
dargestellt.DamitaberdieDeuterium-Tritium-Paa-
regenügend Energie erhalten, mussder Verdampfungspulsentsprechendgroßsein unddie
