Joint European Torus

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Experimenthalle des JET im Jahr 1991. Das von den orangen Magnetfeldspulen umschlossene torusförmige Plasmagefäß ist von Messgeräten und Heizsystemen umgeben. Die beiden in der Mitte unten stehenden Menschen geben einen Eindruck von der Größe des Experiments.

Joint European Torus (JET) ist eine europaweit gemeinsam betriebene Versuchsanlage in Culham (Großbritannien) zur Entwicklung von Kernfusionsreaktoren des Typs Tokamak. JET ist zurzeit das weltweit größte solche Experiment. Das Projekt verfolgt als Ziel verschiedene Aspekte eines künftigen realen Fusionskraftwerks wie die Untersuchung der Zündbedingungen des Plasmas und soll den Weg für das ITER-Projekt ebnen.

Geschichte[Bearbeiten]

Die Mitglieder der Europäischen Gemeinschaft beschlossen 1973 das Projekt, worauf die Entwurfsarbeiten begannen. 1977 wurde Culham in England als Standort festgelegt und mit dem Bau begonnen. Die Gründung der betreibenden Gesellschaft JET Joint Undertaking erfolgte 1978. Das erste Plasma im Reaktor entstand am 25. Juni 1983. Königin Elisabeth II. weihte die Anlage am 9. April 1984 offiziell ein. Erster Direktor war Hans-Otto Wüster (bis 1985), gefolgt von Paul-Henri Rebut (1985 bis 1992), Martin Keilhacker (1992 bis 1999), Jean Jacquinot (1999), Jérôme Paméla (2000–2006) und Francesco Romanelli (ab 2006).

Die Forschungen am JET standen in Konkurrenz zum US-amerikanischen Projekt TFTR an der Princeton University. Am 9. November 1991 wurden erste nennenswerte Erfolge bei der Energieerzeugung mittels Kernfusion verzeichnet. Man schaffte es, für zwei Sekunden ein energielieferndes Plasma herzustellen – die erste kontrollierte Kernfusion der Geschichte.[1] Dabei kam es mit einem Deuterium-Tritium-Mischungsverhältnis 86:14 zu einer Leistung von 1,8 Megawatt. 1993 wurde eine Divertor-Anlage nachgerüstet. 1997 wurde mit einem Mischungsverhältnis 50:50, wie es für zukünftige Reaktoren vorgesehen ist, eine Fusionsleistung von 16 Megawatt erreicht, etwa 2/3 der eingekoppelten Heizleistung.[1]

Außerdem wurden 1998 ferngesteuerte Bedienungssysteme für Tokamaks erprobt, die in zukünftigen Reaktoren notwendig sind.

Seit 2000 ist JET dem EFDA (European Fusion Development Agreement) zugeordnet.

Der Nachfolger von JET wird ITER sein, der 2026Vorlage:Zukunft/In 5 Jahren fertiggestellt sein soll. Mit ihm soll zum ersten Mal eine positive Energiebilanz erzielt werden.

Technische Daten[Bearbeiten]

Der Tokamak hat rund 15 m Durchmesser bei 12 m Höhe. Das ringförmige Vakuumgefäß hat einen D-förmigen Querschnitt von 4,2 m Höhe und 2,5 m Breite, einen äußeren Durchmesser von 8,4 m und ein Volumen von 200 m3. Das darin magnetisch eingeschlossene Plasma hat einen großen Radius (siehe Torus) von 2,96 m, einen mittleren kleinen Radius von 1,5 m, ein Volumen von 80 bis 100 m3 und eine Masse von weniger als einem Zehntel Gramm. Der Eisenkern zur Kopplung des Stroms in der zentralen Spule mit dem Strom im Plasma, bis 5 Megaampere, wiegt dagegen 2800 Tonnen und besteht aus acht rechteckigen Rahmen mit gemeinsamem zentralen Schenkel. 32 D-förmige Spulen erzeugen das bis zu 4 Tesla starke toroidale Magnetfeld für den Einschluss und benötigen während der Brennphase eines Plasmapulses 250 Megawatt elektrische Leistung, weitere 250 MW teilen sich die verschiedenen Einrichtungen zur Erzeugung von Plasmastrom und -temperatur, wobei der Strom hauptsächlich der Stabilisierung des Plasmas dient, aber auch einige Megawatt zur Heizung beiträgt. Größte Heizquelle ist das Neutralteilchen-Injektionssystem (Neutral Beam Injection System) (netto bis 34 Megawatt), gefolgt von der Ionen-Zyklotron-Resonanzheizung (Ion Cyclotron Resonance Heating, 10 MW) und dem Lower Hybride Current Drive (bis 7 MW), der durch Wanderwellen den Strom treibt. Für Fusionen ist die Leistungsaufnahme deutlich höher, insbesondere des Poloidalfeld-Systems, das deshalb von zwei Schwungradspeichern à 775 Tonnen gespeist wird. Die Pulsdauer ist durch die schnelle Erwärmung der Kupferspulen begrenzt und beträgt, abhängig von der gewünschten Feldstärke, 20 bis 60 Sekunden. Die Pausen dauern 15 Minuten, in denen die Wärme über Kühlkreisläufe zu Kühltürmen transportiert wird (4 × 35 MW) und die Schwungradspeicher geladen werden (2 × 8 MW). Die Umwälzpumpen verbrauchen mehr Energie als durch Kernfusion frei wird.[2][3]

Weblinks[Bearbeiten]

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b EFDA: History & Anniversaries, eingefügt 1. April 2012
  2. Offizielle Webseite, Main Features
  3. EFDA, Focus on Jet, pdf

51.659166666667-1.2263888888889Koordinaten: 51° 39′ 33″ N, 1° 13′ 35″ W