Laser und Tokamak: Welches Konzept gewinnnt das Rennen?

Flagge von Russland

In Russland soll der weltmächtigste Laser gebaut werden. Genauer: Es handelt sich um einen thermonuklearen Reaktor auf seiner Basis. Die gewaltige Anlage (360 Meter lang und über 30 Meter hoch) wird bei der Stadt Sarow, Gebiet Nischni Nowgorod, liegen. Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2020 geplant. Das berichtet Boris Pawlischtschew bei Radio "Stimme Russlands".

In dem Beitrag heißt es weiter: "Die Wissenschaftler hoffen, mit Hilfe eines Superlasers einen Stoff ungefähr in dem gleichen Zustand wie im Innern der Sonne und anderer Sterne zu bekommen. Notwendig ist das für das Studium der Prozesse des Anzündens und des Brennens des Kerntreibstoffs und wird es ermöglichen, den Laser-Reaktortyp der Rolle einer aussichtsreichen Energiequelle "anzupassen", die mit gewöhnlichem Wasser arbeitet. Das Wort hat Sergej Garanin, Generalkonstruktor von Lasersystemen des Gesamtrussischen Forschungsinstituts für Experimentalphysik:

"Die Laser ermöglichen das Studium der Physik von hochdichten Energien. In diesem Zusammenhang wurde die Schaffung ener solchen Anlage beschlossen. Sie wird von diversen Gruppen genutzt werden, nicht nur Fachleute unseres Landes, sondern auch solche aus dem Ausland werden darauf arbeiten können."

Hier das Funktionsprinzip des Reaktors. In seine Mitte wird das Ziel – eine kleine Kugel aus Berillium – angebracht. Sie ist mit einer Mischung der Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium gefüllt. Das Ziel wird von 192 Laserstrahlen auf einmal "beschossen". Es erhitzt sich, das Deuterium und das Tritium werden eine Reaktion eingehen, es wird zu einer thermonuklearen Mikrodetonation kommen. Im Ergebnis soll weit mehr Wärme ausgeschieden werden, als für die Erwärmung des Ziels verausgabt wurde. Dies allerdings unter der Bedingung, dass sich die Mikrodetonationen mindestens zehmal pro Sekunde wiederholen. In der Welt besteht ein ähnlicher Laser in den USA, ein weiterer wird in Frankreich gebaut. Der russische wird um 50 Prozent leistungsfähiger sein. Bei einer thermonuklearen Synthese wird jede Erhöhung der Detonationastärke neue Möglichkeiten eröffnen, betont Sergej Garanin.

Hinzugefügt sei, dass auf keiner thermonuklearen Anlage eine spürbare Erhöhung der Wärmemenge infolge der Reaktion erreicht wurde, verglichen mit dem Aufwand dafür. Das stimmt nicht nur für die Laserreaktoren, sondern auch für ihr konkurrierendes Hauptkonzept auf der Basis von Tokamak (toroidale Kammer mit Magnetspulen), wo das Plasma im Reaktor durch ein machtiges Magnetfeld angezündet wird. Weder in der UdSSR, wo Tokamak erfunden wurde, noch in anderen Ländern hat ein solcher Reaktor vollwertig funktioniert, erläutert Alexander Winogradow, Chefingenieur des Laboratoriums für Neutronenphysik im Vereinigten Institut für Kernforschung in Dubna:

"Akademiemitglied Jewgeni Welichow beschäftigt sich damit sein Leben lang und hat noch in der Sowjetunion versprochen, dass demnächst, sehr bald... Doch wurden neue Generationen von Tokamaks gebaut, immer vollkommenere, der eine Apparat ersetzte einen anderen, aber eine Energieleistung von industrieller Bedeutung ist bis heute nicht da. Es ist sehr weit bis zu der Zeit, da eine beständige Kernreaktion und eine stabil wirkende Anlage auf der Tokamak-Basis Wirklichkeit sein werden."

Nach dem Tokamak-Typ wird in Frankreich ITER – der Internationale Termonukleare Experimentelle Reaktor – gebaut; auch Russland beteiligt sich daran. Die ersten Experimente sind, ebenso wie auf dem russischen Laser in Sarow, für das Jahr 2020 geplant. Der Kampf zwischen zwei Konzepten wird den Wissenschaftlern die Möglichkeit geben, den Prototyp des Reaktors der Zukunft zu bestimmen. Wie Maxim Schingarkin, Experte auf dem Gebiet der Strahlungssicherheit und Abgeordneter der Staatsduma der Russischen Föderation, meint, werde das offensichtlich nicht gerade bald geschehen.

"Die Wissenschaftler haben keinen eindeutigen Standpunkt zu diesen Prozessen. Die Suche geschieht an der Grende von Grundlagenforschungen, die die Konkurrenzvorzüge der einen oder der anderen Technologie auch nur ungefähr beschreiben können. Bis heute sind noch viele Aufgaben zum Festhalten des Plasmas nicht gelöst."

Welches Konzept siegen wird, sei heute unmöglich zu prognostizieren, findet Maxim Schingarkin. Auf welchem Wege die Menschheit zur thermonuklearen Energetik kommen wird, weiß bisher niemand."

Quelle: Text Boris Pawlischtschew - „Stimme Russlands"