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Ausblick

Fusionsreaktor

Kern des Reaktors ist das Plasma, welches durch magnetischen Einschluss oder Trägheitseinschluss erzeugt wird. Dieses Plasma wird aus den Vorratsbehältern für Tritium und Deuterium gespeist:\[{}_1^2{\rm{D}} + {}_1^3{\rm{T}} \to {}_2^4{\rm{He}} + {}_0^1{\rm{n}}\]Das Abfallprodukt der Fusion 4He (auch nicht "verbranntes" D und T) wird von Zeit zu Zeit aus dem Reaktionsgefäß entsorgt. Die bei der Fusion entstandenen, energiereichen Neutronen entweichen aus dem Plasmagefäß und gelangen in dessen Umhüllung (Blanket), welches aus Lithium besteht. In diesem Blanket wird das in der Natur wenig häufige Tritium erbrütet:\[{}_0^1{\rm{n}} + {}_3^6{\rm{Li}} \to {}_2^4{\rm{He}} + {}_1^3{\rm{T}}\]Aus dem Blanket muss auch noch die bei den Fusionsprozessen entstandene Energie abgeführt werden. Dazu führt man in das Blanket einen Wärmetauscher, der als Kühlmittel evtl. Helium enthalten soll.

Als man in den 60er Jahren des vorigen Jahrhunderts intensiv mit der Fusionsforschung begann, war man sehr optimistisch bald einen wesentlichen Beitrag für den Energiebedarf der Menschheit leisten zu können. Im Gegensatz zur Energiegewinnung durch Kernspaltung gibt es aber bis heute noch keinen wirtschaftlich arbeitenden Fusionsreaktor (bei ITER sollen Experimente frühestens 2015 möglich sein). Dabei hätte die Energiegewinnung durch Fusion erhebliche Vorteile gegenüber der Kernspaltung:

Die zur Fusion notwendigen Rohstoffe sind in fast unerschöpflichem Maße vorhanden.

Bei der Fusion entstehen entstehen im Gegensatz zur Kernspaltung keine extrem langlebigen radioaktiven Folgeprodukte.

Die Sicherheit eines Fusionsreaktors lässt sich leichter gewährleisten als die eines Spaltreaktors (z.B. bei Ausfall des gesamten Kühlsystems), da sich im Fusionsrektor immer nur sehr kleine Mengen fusionsfähigen Materials befinden und jede Unregelmäßigkeit sofort zum Stillstand der Fusion führen würde.

Neben der entscheidenden Tatsache, dass die Fusionsanlagen großtechnisch noch nicht laufen, gibt es aber auch bei Fusionsreaktoren nicht zu vernachlässigende Probleme:

Das auftretende Tritium ist radioaktiv. Es hat zwar nur eine Halbwertszeit von 12,3 Jahren, ist aber - wie Wasserstoff - sehr leicht flüchtig.

Durch die intensive Neutronenbestrahlung unterliegen die Reaktormaterialien einer extremen Belastung (Gefahr der Versprödung). Neben diesen Materialproblemen muss auch noch die Aktivierung des Reaktormaterials durch die Neutronen beachtet werden. Die Aktivierung führt zu radioaktiven Folgeprodukten, deren Halbwertszeit jedoch nicht so hoch ist wie die von den herkömmlichen Spaltreaktoren.

Hier kannst du dir einen Artikel der Süddeutschen Zeitung zum Fusionsreaktor Iter einblenden lassen. 

Interessierte finden im Internet, insbesondere bei YouTube, unter dem Suchbegriff "Kernfusion" sehr informative Beiträge zur Kernfusion.

Auch die Deutsche Physikalische Gesellschaft bietet auf der Seite "Welt der Physik" einen sehr ausführlichen Überblick über den Stand der Fusionsforschung.