Robert Klatt
Die Energieausbeute bei der Trägheitsfusion konnte durch den Einsatz von Magneten verdreifacht werden. Die Trägheitsfusion ist eine Art der Kernfusion, bei auch beim Zünden von Wasserstoffbomben zum Einsatz kommt.
Livermore (U.S.A.). Wissenschaftler der National Ignition Facility (NIF), einer Einrichtung des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL), erforschen die sogenannte Trägheitsfusion. Es handelt sich dabei um eine Form der Kernfusion, bei der ein winziges Brennstoffkügelchen so stark aufgeheizt, dass die äußere Schicht explodiert. Der Druck dieser Explosion verdichtet den Brennstoff im Inneren der Kugel so stark, dass eine Fusionsreaktion beginnt.
Dieses Verfahren kommt bereits beim Zünden von Wasserstoffbomben zum Einsatz. Wie die Forscher um John Moody in den Physical Review Letters publiziert haben, eignet es sich aber auch, um das Wasserstoffisotop Deuterium in millimetergroßen Golddöschen zu entzünden.
Um den Brennstoff im Golddöschen zu entzünden, haben die Forscher die Innenseite mit 192 Lasern beschossen. Die Innenseite strahlte dadurch Röntgenwellen ab, die wiederum auf dem Brennstoffkügelchen einen Punkt so stark erhitzten, dass die Fusionsreaktion zündete.
Einen solchen Hotspot zu erzeugen, war bisher äußerst komplex. Selbst bei kleinsten Unebenheiten auf der Oberfläche des Brennstoffkügelchen kam es zu einem Fehlschlag der Reaktion.
Die Forscher der NIF haben nun die Erzeugung des Hotspots mithilfe eines starken Magnetfelds deutlich vereinfacht. In ihrem Experiment diente das Magnetfeld als Isolator, der die angeregten Teilchen festhält. Es war so möglich, die Temperatur des Hotspots um 40 Prozent zu erhöhen, ohne dass das Goldgehäuse dabei schmilzt.
„Das Feld ist wie eine dicke Styroporhülle, die meinen Kaffee heiß hält, ohne sich die Hand zu verbrennen.“
Die höhere Temperatur des Hotspots hat dazu geführt, dass die Zündung der Trägheitsfusion dreimal besser ablief und sich somit die Energieausbeute verdreifacht. In ihren nächsten Experimenten wollen die Physiker erproben, ob das laut ihnen „bemerkenswerte Ergebnis“ auch mit einem Deuterium-Tritium-Mix als Brennstoff erreicht werden kann.
Physical Review Letters, doi: 10.1103/PhysRevLett.129.195002
