Schwebender Magnet bringt Kernfusion voran

Anstatt wie sonst bei magnetischen Einschlussexperimenten üblich wird der Magnet, hier ein supraleitender Dipolmagnet, nicht mechanisch fixiert, sondern er wird mit einem externen Feld in der Schwebe gehalten.
Die geladenen Teilchen des Plasmas können sich so frei um den Magneten bewegen, ohne eine Aufhängung zu berühren und dadurch abgekühlt zu werden.

LDX ist ein neuartiges Experiment, um den Plasmaeinschluss in einem magnetischen Dipolfeld zu erforschen. Schwebende Dipole könnten eines Tages zu einer attraktiven Kernfusionsenergiequelle werden.

In dem Experiment ist ein 1,5 km langes supraleitendes Kabel aus Niob-Zinn zu einem Ring von der Größe eines Lkw-Reifens aufgewickelt. Dieser Ring befand sich in einem etwa 500 kg schweren Stahltorus, der zur Kühlung mit flüssigem Helium gefüllt war. Zur Erzeugung des Dipolfelds wurde ein elektrischer Strom von 1 Million Ampere durch das supraleitende Kabel geschickt.
Die ganze Vorrichtung befand sich wiederum in einer Stahlkammer, in die Deuteriumgas eingebracht wurde, das zur Erzeugung eines heißen Plasmas durch die Bestrahlung mit Mikrowellen erhitzt wurde.

Um in der Stahlkammer eine Situation zu erlangen, die einer planetaren Magnetosphäre ähnelt, durfte der Dipoltorus keine tragenden Verbindungen mit der Kammerwand haben, sondern musste in der Kammer frei schweben. Dies wurde durch eine magnetische Aufhängung erreicht, die elektronisch geregelt wurde.

Nachdem das Deuteriumgas in die Stahlkammer eingeströmt und erhitzt worden war, zeigte sich, dass sich das Plasma in der Nähe des Dipoltorus in einem sicheren Abstand konzentrierte, anstatt sich gleichmäßig in der Kammer zu verteilen. Dabei zeigte sich, dass die Schwankungen der elektrischen und magnetischen Felder zu einer Turbulenz im Plasma geführt hatten, die die Plasmadichte auf das Zehnfache ansteigen ließ. Das Plasma verhält sich demnach ähnlich wie die Plasmen in den Magnetosphären der Planeten.
So besteht die Hoffnung, mithilfe der im Plasma auftretenden Turbulenzen, die sich bisher bei Fusionsexperimenten eher störend bemerkbar machten, sogar den Einschluss des Plasmas noch zu verbessern.

Die Dipolanlagen der Forscher am MIT könnten zu einer alternativen zweiten Generation von Fusionsreaktoren werden.

[Blogbeitrag von A. Ewers]