Neue Methode zur Zündung einer Kernfusionsreaktion

Der Schlüssel dabei ist die so genannte Z-Maschine, die stärkste Röntgenquelle der Welt. In einer spulenartigen Anordnung extrem dünner Wolframdrähte wird ein Strom von 20 Mio. Ampère erzeugt. Das führt zum Aufbau eines enorm starken Magnetfeldes und zur praktisch instantanen Ionisierung des Wolframdrahtes. Die Wolfram-Ionen erfahren in diesem Magnetfeld sehr hohe Beschleunigungen und erreichen rund 2% der Lichtgeschwindigkeit. Es kommt zur Implosion dieser Ionen, welche im abrupten Stoppen der Ionen endet. Die Bewegungsenergie der Ionen geht in elektromagnetische Energie in Form von Röntgenstrahlung über. Der so entstehende Röntgenstrahlenpuls trifft dann auf eine Kapsel mit Deuterium (Wasserstoff mit einem Neutron im Kern). Die Röntgenstrahlen durchdringen die sehr poröse Kunststoffschale der Kapsel und erzeugen eine Schockwelle, welche den äusseren Mantel der Kapsel nach aussen absprengt. Im Gegenzug wird der innere Teil der Kapsel, das Deuterium also, stark komprimiert und erhitzt, so dass die für ei ne Fusionsreaktion notwendigen Temperatur- und Druckverhältnisse entstehen. Rund 1 "010 Fusionsneutronen können so in einer Kapsel von 2 mm Durchmesser freigesetzt werden. Eine theoretische Bestätigung dieses Resultats bestärkt die Schlussfolgerung, dass es in der Kapsel tatsächlich zu Fusionsreaktionen kommt. Eine weitere Leistungserhöhung der Röntgenquelle soll ab 2005 zu einem Energieüberschuss aus der Fusionsreaktion führen.
Die Kernfusion gilt nach wie vor als einer der grossen Hoffnungsträger im Bereich der nachhaltigen Energiequellen für die Zukunft. Die bei der Fusion von Atomkernen pro Masseneinheit Brennstoff freigesetzte Energie übertrifft sogar die der Kernspaltung. Aber Kernfusion setzt Plasmatemperaturen von einigen Millionen Grad Celsius voraus und ist deshalb technisch sehr schwer realisierbar. Eine kontrollierte, sich selbsterhaltende Kernfusion wurde noch von keiner Gruppe erreicht. Das weltweit wichtigste Projekt heisst Iter (vergleiche vorherigen Artikel in diesem Bulletin) und arbeitet mit einem Torus, in welchem das durch Mikrowellen aufgeheizte Plasma durch starke Magnetfelder eingeschlossen ist. Die Zündung von Kernfusionsreaktoren wurde auch schon durch Beschuss von Brennstoff mit Hochleistungslasern erfolgreich getestet.