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AKE: Energie

AKE 6: Kernfusion II

AKE 6.1: Vortrag

Dienstag, 21. März 2006, 11:15–11:35, L

Energie zu niedrigen Preisen durch lasergetriebene Kernfusion? — •Heinrich Hora — Theoretical Physics, University NSW, Sydney, Australia

Die Frage muss überraschend erscheinen angesichts der viele Milliarden Euro teuren Experimente zur Kernfusion mit Magnetfeldeinschluss (ITER) oder durch Inertialeinschluss (NIF-USA, LMJ-Frankreich). Neben diesen wichtigen grundlegenden Experimenten werden Alternativen untersucht, die die neuartigen Laserpulse mit Petawatt Leistung und Pikosekunden Dauer anwenden. Unter den Modifikationen dieser „Fast-Igniter“ (FI) benutzt der Protonen-FI ∖1∖, wie bisher, auf tausendfache Dichte mit Lasern vorkomprimiertes DT unter der Einwirkung 5 MeV Protonen. Verwendet man hierzu die „skin layer acceleration“ (SLA) mit tausendfach gesteigerter 5 MeV-DT-Ionendichte ∖2∖, sollten die Fusionsbedingungen erreichbar sein. Nuckolls et al ∖3, S. 13∖ versuchen mit 5 MeV Elektronen fast unkomprimierte grosse Mengen von DT kontrolliert mit einer Ausbeute von fast 105 zur Reaktion zu bringen. Dagegen sollten 80 keV DT-Ionen in einem SLA-Block in ganz unkomprimiertem festem DT ∖3, S. 15∖ dieselben Ausbeuten erzielen, wobei Ionenstromdichten von 1011 Amp/cm² gemessen wurden. Diese wegen der nicht mehr notwendigen Vorkompressions sehr einfache Methode sollte Fusionenergie zu Kosten niedriger als ein Drittel aller heutigen Energiequellen liefern.

∖1∖ M. Roth et al., Phys. Rev. Lett. 86, 436 (2001); ∖2∖ J. Badziak, et al., Laser and Part. Beams 23, No.4 (2005); ∖3∖ Edward Teller Lectures, Imperial College Press, London 2005