Das amerikanische Unternehmen Commonwealth Fusion Systems hat einen großen Schritt in Richtung der Entwicklung der thermonuklearen Energie gemacht. Sie planen, das erste thermonukleäre Kraftwerk der Welt zu bauen, um die thermonukleäre Synthese in einem Gebiet von 40,5 Hektar in Virginia, USA, zu verwenden. Dieses als ARC bekannte Projekt zielt darauf ab, eine dauerhafte Produktion von 400 Megawatt sauberer und praktisch grenzenloser Energie aus den frühen 2030er Jahren zu beginnen.
Die thermonukleäre Energie wird durch Synthese oder Fusion von Atomenkernen produziert. Dieser Prozess erfolgt in den Sternen, einschließlich unserer Sonne, und setzt viermal mehr Energie frei als die übliche nukleare Aufteilung, die in traditionellen Kernkraftwerken verwendet wird. Die thermonukleäre Synthese, die durch Fusion von Wasserstoffatomen mit der Bildung von Helium auftritt, ergibt reine Energie ohne gefährliche radioaktive Abfälle. Einer der Hauptvorteile der thermonuklearen Energie ist seine Umweltfreundlichkeit. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kernreaktoren, die radioaktive Abfälle produzieren, erzeugen thermonukleäre Reaktoren unter Verwendung von Wasserstoffisotopen - Tritium und Deuterium als Kraftstoff, keinen solchen Abfall. Nach der Synthese wird ein sicheres Helium gebildet, wodurch diese Art von Energie extrem sauber macht.
Bis 2022 war die thermonukleäre Synthese überwiegend theoretischer Prozess, aber Wissenschaftler aus den Vereinigten Staaten machten einen Durchbruch und erhielten am Ausstieg mehr Energie als für die Initiierung der Synthese. Dieses Experiment ist zu einem wichtigen Meilenstein in der Wissenschaft geworden, und seitdem wird die Arbeit auf dem Gebiet der Fusion fortgesetzt. Damit die thermonukleäre Synthese unter realen Bedingungen funktioniert, müssen mehrere technische Probleme gelöst werden. Die Hauptdarstellerin ist es, das heiße Plasma in einem stabilen Zustand zu halten. Die für die Synthese erforderliche Plasma -Temperatur erreicht 100 Millionen Grad Celsius, und es werden leistungsstarke Magnetfelder verwendet, um sie im richtigen Zustand zu halten, was die Plasmastabilität gewährleisten sollte. Jede Störung kann zu Plasmakühlung und Beendigung führen.
Das ARC -Kraftwerk wird den Tomamak -Reaktor namens SPARC verwenden, der das Plasma mit sehr starken Magnetfeldern halten kann. Der Kraftstoff für den Reaktor ist für die Verwendung von Tritium geplant, mit dem viel Energie bei sehr niedrigen Ressourcenkosten erhalten werden kann. Der erste thermonukleäre Reaktor im Bogen verspricht, ein wichtiger Meilenstein in der Energieindustrie zu werden. Nach Angaben der Entwickler wird die Station in der Lage sein, eine saubere Energie von 150.000 Häusern bereitzustellen, was ein erheblicher Schritt zur Entwicklung erneuerbarer Energiequellen sein wird. Ein Gramm Tritium erzeugt nach Schätzungen so viel Energie wie 9 Tonnen Kohle, was die thermonukleäre Energie fast grenzenlos macht.
Trotz der enormen Möglichkeiten der thermonuklearen Energie gibt es viele Schwierigkeiten bei der Umsetzung, insbesondere beim Schutz des Reaktors vor hohen Temperaturen und stabilen Plasmaretention. Wenn jedoch alle Pläne wahr werden, kann die thermonukleäre Energie in Zukunft zu einer der wichtigsten Energiequellen werden und die Menschheit reine und grenzenlose Energie verleihen.
