Brennstoffkreislauf in Kernfusionsreaktoren

In einem Torus-System wie bei ITER geplant wird pro Brennzyklus nur wenig Deuterium und Tritium fusioniert, bevor das enststandene Helium zum Abbruch des Vorgangs führt.



  Die Tritiumrückgewinnung


Tirtium ist radioaktiv und teuer. Daher muss es im Brennstoffzyklus des Fusionsreaktors zurück gewonnen werden. Man schätzt beim ITER, dass aus den Gasen nach der Fusion pro Stunde rund 1 kg Tritium vom Deuterium mit einer Reinheit von 1:10 hoch 8 getrennt werden müssen.

  Kyropumpen


Für dem Einsatz im Fusionsreaktor gibt es keine konventionellen Vakuumpumpen. Deswegen werden dafür Kyropumpen entwickelt. Gas einfrieren statt saugen heißt die Lösung. Anschließend die Abreicherung der Abgase von dem radioaktiven und Tritium, welches ja für den nächsten Fusionsvorgang weiter benötigt wird.

  Wie hoch ist der Eigenverbrauch?


Derzeit sind 4 energieintensive Vorgänge bekannt, bei dem ein Fusionsreaktor erst einmal viel Strom benötigt.

  • Kyro-Vakuumpumpen zur Herstellung des Vakuums
  • Magnetfelder für den Einschluss des Plasmas
  • Hochheizen des Plasmas auf Fusionstemperatur
  • Abreicherung des Abgases mit Faktor 10 hoch 8 zur Rückgewinnung des radioaktiven Tritium.
Den Eigenverbrauch zu kennen ist wichtig, um die Gesamtmenge des herstellbaren Stroms abzuschätzen, weil die Menge an Kühlmöglichkeiten ist ja begrenzt.
Kernfusion - Kernfusionsreaktor JET und ITER
Analysen auf unseren derzeitigen Kenntnisstand über technische Grenzen und Konkurrenzfähigkeit der Kernfusion gegenüber anderen Energiequellen.



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