Etwas unter fünfzehn Millionen Grad Celsius. Diese Temperaturen herrschen im Herzen unseres Sterns, der Sonne. Dort ist es bestimmt schon ziemlich drückend, aber im Vergleich mit der – sechseinhalb Mal höheren – Temperatur in der chinesischen "künstliche Sonne", ist sie fast ein Kühlschrank: Dort herrschen 100 Millionen Grad Celsius. Eine unglaubliche Hitze...Dort wird es dann richtig stickig!
Diese "künstliche Sonne", die EAST, als Abkürzung für Experimental Advanced Superconducting Tokamak getauft wurde, ist ein chinesisches Werk. Wissenschaftler, die von Spezialisten aus der ganzen Welt unterstützt werden, sind seit 2006 damit beschäftigt, dieses "Tokamak" zu entwickeln und zu bauen. Dabei handelt es sich um einen russischen Begriff, der eine Kammer bezeichnet, in der ein magnetischer Einschluss stattfinden kann, durch den wiederum Plasma generiert wird. Das Ziel von dieser Konstruktion ist es, eines Tages den wissenschaftlichen Heiligen Gral zu beherrschen: die Kernfusion.
Die Wissenschaftler vom Hefei Institutes of Physical Science of the Chinese Academy of Sciences (CASHIPS) haben es vor Kurzem bereits angekündigt: Sie sind diesem Ziel nun noch ein Stückchen näher gekommen, indem sie einen neuen Temperatur-Rekord von 100 Millionen Grad aufgestellt haben – und zwar mit einem Entladungspuls von 100 Sekunden.
Ein mächtiges Monstrum
Um dies zu schaffen, sind ganze zehn Megawatt elektrische Leistung erforderlich. Diese werden von drei Windturbinen generiert. Eine kolossale Energiemenge, die die Wissenschaftler nur beherrschen können, indem sie die Reaktionen, die in der Maschine stattfinden, ständig genau kontrollieren.
Im chinesischen "Tokamak" werden durch die Verschiebung des Plasmas, das in die Kammer gesprüht wird, Magnetfelder erschaffen. Die Kammer befindet sich dazu in ständiger Bewegung. Im Zentrum dieses Vorgangs stehen eine ziemlich instabile Reaktion und eine deutlich erhöhte Temperatur. Diese weltweite Premiere ebnet den Weg für etwas, das von vielen als eine saubere und unerschöpfliche Energiequelle angesehen wird: die Kernfusion.
"Dies ist zweifellos ein sehr wichtiger Schritt nach vorn für das chinesische Forschungsprogramm zur Kernfusion, und ein bedeutender Entwicklungsschritt für die ganze Welt", kommentiert Matthew Hole, Assistenzprofessor an der Australian National University, bei ABC News Australia. "Der Nutzen besteht darin, dass dies eine [kontinuierliche] Produktion von Energie in sehr großem Rahmen ermöglicht, und zwar ohne Treibhausgasemissionen und ohne radioaktiven Abfall mit langer Strahlungsdauer."
Eine Technologie, die noch auf wackligen Beinen steht
Es bleiben aber noch viele Hindernisse zu überwinden, bevor wir diese Technologie zur Energieproduktion nutzen können. Der Spezialist Zhand Tiankan sagte der Presseagentur Xinhua zufolge, dass die Wissenschaftler es schaffen müssten, die Temperatur "auf mehrere hundert Millionen Grad" zu erhöhen und den "Entladungspuls auf Millisekunden" zu bringen, um in der Entwicklung voranzuschreiten. Des weiteren müssten sie auch noch die Kontrollierbarkeit der Reaktion verbessern.
Neben den technischen Herausforderungen ist die stärkste Bremse für die Entwicklung dieser Technologie der notwendige "Treibstoff" für ihre Umsetzung: Tritium. Ein Wasserstoffisotop, das auf der Erde deutlich seltener vorkommt als das Nuklid, mit dem es eine gleiche Anzahl von Protonen gemeinsam hat: ein Tritium-Atom pro 1.018 Wasserstoffatomen. Das ist nicht so einfach wie die Suche nach Erdöl...
Auch wenn die Wissenschaft sich mit großer Geschwindigkeit weiterentwickelt, scheint sie noch mehrere Lichtjahre davon entfernt zu sein, unseren wertvollsten Stern, die Sonne, langfristig zu übertreffen.
