Kernfusion

Sie lässt die Sterne leuchten – also auch unsere Sonne. Voraussetzung für die Kernfusion sind die Extrembedingungen im Sterninneren: Temperaturen von rund 15 Millionen Grad und Drücke von bis zu 300 Milliarden Atmosphären. In diesem Höllenfeuer kommen sich die Atomkerne derart nahe, dass sie die elektrische Abstoßung überwinden und zu größeren Kernen verschmelzen. Dabei wird reichlich Energie frei: Ein Kilogramm Wasserstoff verschmolzen zu Helium liefert so viel Energie, als würde man 11 000 Tonnen Steinkohle verheizen.

Ein Fusionsreaktor soll Deuterium (schweren Wasserstoff) und Tritium (überschweren Wasserstoff) zu Helium verschmelzen – und das bei 100 Millionen Grad Celsius, aber nur 1 bis 10 Atmosphären Druck. Die schnellen Heliumkerne heizen das Gas weiter auf und halten den Prozess am Laufen – das Plasma ist gezündet, das Fusionsfeuer brennt und liefert Energie. Neben Helium entstehen auch schnelle Neutronen. Sie verlassen den Magnetkäfig, heizen das Kühlmittel in einem Wärmekreislauf auf und erzeugen via Turbogeneratoren Strom. Außerdem treffen die Neutronen auf das „Blanket": einen Mantel aus Lithium, in dem durch Kernreaktionen das als Brennstoff benötigte Tritium erbrütet wird.

Gegenüber einem Kernkraftwerk hätten Fusionsreaktoren Vorteile: Die Brennstoffe sind praktisch unerschöpflich. Außerdem entstehen beim Betrieb weder Treibhausgase noch Giftstoffe. Und der Fusionsreaktor erzeugt keinen langlebigen Atommüll. Allerdings würden manche Bauteile im Betrieb radioaktiv und müssten bis zu 200 Jahre zwischengelagert werden. Ein GAU, wie er in einem KKW möglich ist, scheint ausgeschlossen: Ein Fusionsreaktor enthält zu jedem Zeitpunkt höchstens ein Gramm Brennstoff.

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