Kernfusion im Kugelreaktor-Einführung

Über 90 Prozent des weltweiten Energiebedarfs wird heute aus fossilen Energieträgern gedeckt. Die Klimaproblematik, begrenzte Brennstoff-Vorräte und politische Instabilitäten verlangen auf längere Sicht jedoch ein neues Energiesystem. Erschwerend kommen der steigende Energiehunger der Schwellenländer und die rasant wachsende Weltbevölkerung hinzu. So wird trotz der Bemühungen zur Energieeinsparung und Effizienzsteigerung der weltweite Energiebedarf stark ansteigen. Das Angebot an ausreichend ergiebigen Energiequellen, die Kohle, Erdöl und Erdgas in Zukunft ersetzen könnten, ist jedoch begrenzt: Neben Kernspaltung und den erneuerbaren Energien bleibt als dritte Möglichkeit die Fusion .
Die wirtschaftliche Energiegewinnung durch Kernfusion gilt jedoch als eine der größten wissenschaftlichen und technischen Herausforderungen der Menschheit. Eine Herausforderung, die aktuellen Schätzungen zufolge frühestens in 50-60 Jahren bewältigt werden könnte. Dass die Fusion ohne wirtschaftlichen Hintergrund jedoch auch in kleineren zeitlichen und finanziellen Maßstäben möglich ist, ist weitgehend unbekannt.Seit der Entwicklung des Stellerator- und Tokamak-Prinzips in den Jahren 1951/52 konzentriert sich die moderne Kernfusionsforschung fast ausschließlich auf die Fusion im magnetischen Einschluss (Magnetic confinement fusion).
Nur wenige Forschungseinrichtungen beschäftigen sich mit der weithin unbekannten Fusionsmethode des Inertial electrostatic confinement (IEC). Diese ursprünglich von Philo Farnsworth in den 1950er Jahren entwickelte Fusionstechnik bietet die Möglichkeit zur relativ einfachen, kontrollierten Deuterium-Deuterium-Fusion. Auch wenn die Effizienz nach bisherigem Forschungsstand nicht für einen funktionsfähigen Reaktor zur Energiegewinnung ausreicht, birgt die IEC-Kernfusion noch viele unbekannte theoretische und praktische Chancen. Ziel dieses Jugend forscht Projekts ist die Konstruktion eines portablen IEC Kernfusionsreaktors, die Betrachtung der physikalischen Zusammenhänge und eine Verbesserung der Effizienz. Die Detektierung von Neutronen dient dabei nicht nur als Fusionsnachweis, sondern soll Aufschluss über die Wirksamkeit von verschiedenen Fusionsbedingungen liefern. Durch ein neuartiges Konzept zur Ionisierung der Deuteriummoleküle mit einer speziellen Filamentdrahtanordnung erhoffen wir uns eine erbliche Effizienzsteigerung im Fusionsbetrieb. Mit dieser neuen Technik eröffnen sich mit dem selbstgebauten Fusionsreaktor interessante Möglichkeiten zur Untersuchung der Fusionsplasmen im Fokus und der Deuteronenbeschleunigung im elektrostatischen Feld von 10-30kV.


erste Zeichnung des geplanten Fusionsreaktors im Juli 2007	fertiger Versuchsaufbau bei einer Präsentation am Münchener Flughafen

weitere Informationen:
Plakat (pdf): Kernfusion

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