Wissenschaftliche Gemeinschaft führt abschließende Tritiumexperimente am JET durch

Wissenschaftler und Ingenieure der Joint European Torus-Anlage der weltweit führenden britischen Atomenergiebehörde werden ihr drittes und letztes Experiment mit Tritium durchführen

JET-Innenraum mit überlagertem Plasma – Credit UKAEA / EUROfusion

Der Start der letzten Deuterium-Tritium-Experimente am Joint European Torus (JET) findet heute bei der britischen Atomenergiebehörde (UKAEA) in Culham, Oxfordshire, statt.

JET ist derzeit der größte und leistungsstärkste Tokamak der Welt und die einzige Maschine, die mit Tritium in ihrem Treibstoffmix betrieben werden kann. Es wird von der UKAEA betrieben und von allen europäischen Fusionslabors innerhalb des EUROfusion-Konsortiums gemeinsam genutzt.

Die geplanten Deuterium-Tritium-Experimente, auch „DTE3“ genannt, sollen sieben Wochen dauern und sich auf drei Bereiche konzentrieren:

Plasmawissenschaft

Materialwissenschaften

Neutronik

In DTE3 werden 36 Experimente durchgeführt, die darauf abzielen, die Wärmebelastung des Divertor-Abgassystems zu reduzieren, indem Verunreinigungen in das Plasma injiziert werden, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Verwenden Sie eine Diagnosemethode namens „laserinduzierte Desorption“, um die Tritiummenge in der Oberfläche der Wandmaterialien zu messen. Verbesserung der Echtzeitsteuerung der Plasmawärmebelastung; und verstehen Sie die Auswirkungen des Beschusses von Neutronen auf Materialien im Gefäß, elektronische Komponenten und Datenerfassungssysteme.

Das dritte und letzte Deuterium-Tritium-Experiment findet nur 20 Monate nach dem eindeutigen Nachweis einer nachhaltigen Fusion über fünf Sekunden bei hoher Leistung durch JET statt und stellte einen Weltrekord auf. Das erste Deuterium-Tritium-Experiment von JET fand 1997 statt.

Die Forschungsergebnisse von JET sind entscheidend für die Entwicklung von ITER, der größeren und fortschrittlicheren Version von JET. ITER ist ein Fusionsforschungs-Megaprojekt, das von sieben Mitgliedern – China, der Europäischen Union, Indien, Japan, Korea, Russland und den USA – mit Sitz in Südfrankreich unterstützt wird, um die wissenschaftliche und technologische Machbarkeit der Fusionsenergie weiter zu demonstrieren.

Neben ITER haben die Forschungsergebnisse wichtige Auswirkungen auf den britischen STEP-Prototyp eines Kraftwerks, der in West Burton, Nottinghamshire, gebaut werden soll, auf die europäische DEMO-Prototyp-Fusionsanlage und auf andere nationale Labor- und Privatprojekte auf der ganzen Welt.

Joelle Mailloux, Leiterin des JET-Wissenschaftsprogramms bei UKAEA, sagte: „Vor dem Start der DTE3-Kampagne und der Möglichkeit, wissenschaftliche Bereiche zu studieren, die für die Konstruktion und den Betrieb der nächsten Generation von Fusionsmaschinen wichtig sind, herrschte große Aufregung.“ Das DTE3-Programm basiert auf jahrzehntelanger Forschung und wird mit den DTE2-Ergebnissen eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung der Zukunft der Fusion spielen.“

Penny Middleton, Leiterin des JET-Betriebs bei UKAEA, fügte hinzu: „Dies ist wirklich eine Teamleistung und basiert auf der Zusammenarbeit von Hunderten von Wissenschaftlern, Ingenieuren, Technikern, Gesundheitsphysikern, IT-Experten und anderem Hilfspersonal mit unterschiedlichem Hintergrund und unterschiedlicher Nationalität.“ Ihre kollektive Wirksamkeit und gründliche Planung zielen darauf ab, eine Reihe von Experimenten durchzuführen, die zur Entwicklung der Fusionsenergie beitragen werden. Der Druck und die Arbeitsbelastung sind für alle Beteiligten enorm, aber im Team herrscht auch ein echtes Gefühl des Stolzes und des Engagements, die bestmöglichen Ergebnisse zu erzielen.“

Emmanuel Joffrin, Leiter der Task Force der Tokamak Exploitation EUROfusion Task Force, sagte: „Diese neue DT-Kampagne (DTE3) stellt den Höhepunkt mehrjähriger kooperativer Forschung im Rahmen des EUROfusion-Konsortiumsprogramms dar. Europas integrierter Ansatz für Fusionsforschung und -innovation bringt Forscher und Wissen aus einer Reihe europäischer Tokamaks zusammen, um ein gemeinsames Ziel zu verfolgen und die bevorstehenden Herausforderungen bei der Verwirklichung der Fusionsenergie umfassend anzugehen, wie in unserem strategischen Fahrplan dargelegt. Mit den DTE3-Experimenten werden wir dringend benötigten Input für den zukünftigen Betrieb von ITER und Fusionskraftwerken liefern und alle Elemente auf integrative Weise testen. Wir sind sehr gespannt und freuen uns auf die Ergebnisse dieser letzten Runde von DT-Experimenten.“

JET wird Anfang 2024 zur Umnutzung und Stilllegung in die nächste Phase seines Lebenszyklus übergehen, die bis etwa 2040 dauern wird.

Anfang 2024 wird eine Feier zur Würdigung des jahrzehntelangen Beitrags von JET zur Fusionswissenschaft und -technik stattfinden.

JET hat eine entscheidende Rolle bei der Beschleunigung der Entwicklung der Fusionsenergie gespielt, die ein sicherer, kohlenstoffarmer und nachhaltiger Teil der künftigen Energieversorgung der Welt zu sein verspricht.

UKAEA wird auf seinen digitalen Kanälen regelmäßig Updates von DTE3 veröffentlichen.

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