Ein internationales Projekt zur Kernfusion könnte sich jahrelang verzögern, sagte sein Chef, Wochen nachdem Wissenschaftler in den Vereinigten Staaten einen Durchbruch bei ihrer eigenen Suche nach dem begehrten Ziel angekündigt hatten.
Das Projekt International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter) versucht, die Machbarkeit der Fusion als großtechnische und kohlenstofffreie Energiequelle zu beweisen.
Die jahrzehntealte Initiative, die an einem Standort in Südfrankreich installiert wurde, hat eine lange Geschichte technischer Herausforderungen und Kostenüberschreitungen.
Bei der Fusion werden die Kerne leichter atomarer Elemente in einem überhitzten Plasma zusammengepresst, das von starken Magnetkräften in einer ringförmigen Kammer namens Tokamak gehalten wird.
Fragen und Antworten
Was ist Kernfusion und wie wird sie im Iter-Projekt funktionieren?
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Der International Thermonuclear Experimental Reactor (Iter) zielt darauf ab, die Funktionsweise der wichtigsten Energiequelle unseres Sonnensystems nachzubilden: der Sonne.
Kernfusionsreaktionen, die milliardenfach pro Sekunde im Kern der Sonne stattfinden, erzeugen genug Energie, um die Erde viele Male mit Energie zu versorgen, und im letzten Jahrhundert wurden die Geheimnisse dieser Energie von Physikern aufgedeckt.
Was den Physikern bisher nicht gelungen ist, ist, die extremen Bedingungen, die für die Reaktionen erforderlich sind, so nachzubilden, dass ihre Energie auf der Erde sinnvoll genutzt werden könnte.
Dazu ist absolute Kontrolle über die Bedingungen erforderlich, darunter: eine Struktur, die die Reaktionen enthalten kann – im Fall von Iter ein ringförmiges Gefäß, das die flüchtigen Reaktionen vom Metallgehäuse wegleiten kann; supraleitende Magnete, um das Plasma in die erforderlichen Bereiche zu ziehen; Temperaturen in Millionen Grad; und ein Verfahren zur Erzeugung nutzbarer Elektrizität aus der freigesetzten Rohenergie.
Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sind nach eigenen Angaben mittlerweile auf halbem Wege bei der Erstellung der erforderlichen Struktur und sollten bis Ende 2025 den Nachweis erbringen können, dass ihre Methoden funktionieren.
Die Idee ist, dass die Verschmelzung der Teilchen aus Wasserstoffisotopen – die aus Meerwasser gewonnen werden können – eine sicherere und nahezu unerschöpfliche Energieform schafft als die Spaltung von Atomen aus Uran oder Plutonium.
Iters zuvor erklärtes Ziel war es, das Plasma bis 2025 zu erzeugen.
Diese Frist muss jedoch verschoben werden, sagte Pietro Barabaschi – der im September Generaldirektor des Projekts wurde – bei einem Besuch der Einrichtung gegenüber der Agence France-Presse.
Das Datum „war von vornherein nicht realistisch“, sagte Barabaschi, noch bevor zwei größere Probleme auftauchten.
Ein Problem, sagte er, seien falsche Größen für die Verbindungen der Blöcke, die für die 19 x 11 Meter (62 Fuß x 36 Fuß) große Kammer der Anlage zusammengeschweißt werden sollten.
Das zweite waren Korrosionsspuren in einem Hitzeschild, das die Außenwelt vor der enormen Hitze schützen sollte, die während der Kernfusion entsteht.
Die Behebung der Probleme „ist keine Frage von Wochen, sondern von Monaten, sogar Jahren“, sagte Barabaschi.
Ein neuer Zeitplan soll bis Ende dieses Jahres ausgearbeitet werden, sagte er, einschließlich einiger Änderungen, um die erwartete Kostenüberschreitung einzudämmen und die Sicherheitsanforderungen der französischen Behörde für nukleare Sicherheit zu erfüllen.
Barabaschi sagte, er hoffe, dass Iter in der Lage sein werde, die Verzögerungen auszugleichen, während es sich auf den Eintritt in die für 2035 geplante Vollphase vorbereite.
Am 13. Dezember gaben unabhängig von Iter arbeitende US-Forscher einen wichtigen technischen Durchbruch bekannt.
Wissenschaftler des Lawrence Livermore National Laboratory in Kalifornien sagten, sie hätten den größten Laser der Welt verwendet, um zum ersten Mal eine Fusionsreaktion zu erzeugen, die mehr Energie erzeugt, als zu ihrer Erzeugung benötigt wird.
„Ein bisschen Wettbewerb ist in jedem Umfeld gesund“, sagte Barabaschi über den Erfolg.
„Wenn morgen jemand einen weiteren Durchbruch findet, der meine Arbeit überflüssig machen würde, wäre ich sehr glücklich“, fügte er hinzu.
Iter wurde 1985 nach einem Gipfeltreffen zwischen dem damaligen US-Präsidenten Ronald Reagan und dem damaligen sowjetischen Führer Michail Gorbatschow in Gang gesetzt.
Seine sieben Partner sind China, die Europäische Union, Indien, Japan, Südkorea, Russland und die USA.
Russland nimmt trotz seiner Invasion in der Ukraine immer noch an Iter teil. Im November lieferte sie einen von sechs riesigen Magneten aus, die für den oberen Teil des Tokamaks benötigt werden.