Kernfusion ist der Prozess, durch den Sterne wie unsere Sonne ihre immense Energie produzieren. Dabei verschmelzen leichte Atomkerne zu schwereren Kernen. Dafür müssen die positiv geladenen Kerne die starke elektrostatische Abstoßung überwinden – sie benötigen enorme kinetische Energie und eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit.
Diese extremen Bedingungen herrschen im Kern der Sterne. Im Zentrum der Sonne erreicht der Druck das 100-Milliardenfache des irdischen Atmosphärendrucks bei einer Temperatur von 15.000.000 °C.
Unter solchen Bedingungen läuft die Fusion von Wasserstoff zu Helium kontinuierlich ab. Der entstehende Kern (solange leichter als Eisen) hat eine geringere Masse als die Ausgangskerne. Diese Massendifferenz wird nach Einsteins E=mc² in pure Energie umgewandelt und lässt Sterne leuchten.
Im Gegensatz zur Kernspaltung in heutigen Kernkraftwerken, bei der schwere, instabile Atomkerne gespalten werden und radioaktive Abfälle entstehen, ...
Fusion hingegen verspricht eine saubere, effiziente und nahezu unbegrenzte Energiequelle: Sie nutzt Wasser oder Lithium als Brennstoff und erzeugt nur harmloses, inertes Helium als Nebenprodukt.
Die Herausforderung besteht im Zünden, Eindämmen und Stabilisieren der Reaktionen – technische Hürden, an denen weltweit führende Forschungseinrichtungen arbeiten.
Kürzlich erreichte ein chinesisches Labor über 17 Minuten lang eine PlasmTemperatur von rund 70.000.000 °C: Ein beeindruckender Fortschritt, doch kommerzielle Energieerzeugung ist noch fern. Wissenschaftler erwarten dennoch, dass Kernfusion in der zweiten Jahrhunderthälfte Standard wird.
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Gefragt von: Mark Brown, Ipswich
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