Dieses albtraumhafte Tech-Gewirr ist der neueste Fusionsreaktor der Welt

  • 2019

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Stellen Sie sich vor, Sie könnten dieselbe Kraft wie die Sonne nutzen, aber in winzigen Kraftwerken hier auf der Erde. Die praktische Kernfusion hat noch einen langen Weg vor sich. Erst kürzlich konnten wir kurze, kontrollierte Fusionsreaktionen durchführen, die mehr Energie erzeugen als sie verbrauchen. Aber der Wendelstein 7-X (W7-X), ein Cyberpunk-Albtraum aus verdrehten Rohren und Schrauben, könnte der nächste große Schritt nach vorne sein.

Wie in einem fantastischen Feature in erklärtWissenschaftDer W7-X ist eine besondere Art von Kernfusionsreaktor. Die meisten Fusionsreaktoren werden Tokamaks genannt. Hierbei handelt es sich um Donut-förmige Vorrichtungen, die eine kreisförmige Autobahn aus überhitztem Plasma erzeugen, in der eine Fusion stattfinden kann. Obwohl sie sich aufgrund ihrer Donutform relativ leicht bauen lassen, verursacht das Design einige Probleme. Die Verdrahtung entlang der Außenseite einer Doughnut-Form ist notwendigerweise von innen her stärker zusammengedrückt als außen, und dies kann zu Unregelmäßigkeiten führen, die eine anhaltende Fusionsreaktion behindern oder zumindest erschweren.

Geben Sie den Stellarator ein:

Anstatt eine gerade Röhre zu sein, dreht und dreht ein Stellarator auf wilde, aber sorgfältig berechnete Weise, um einen stabilen Tunnel mit ~ 100 Millionen Grad Celsius-Plasma aufrechtzuerhalten, der im Kreis herumläuft. Sie sind ein Albtraum und sehr teuer - der Bau des W7-X dauerte über eine Million Baustunden und kostete über eine Milliarde Dollar. Sie sind jedoch so stabil, dass dies für Donut-förmige Reaktoren nicht der Fall ist. Wie Wissenschaft erklärt:

Tokamaks haben gravierende Nachteile. Ein Transformator kann einen Strom im Plasma nur in kurzen Impulsen treiben, die für einen kommerziellen Fusionsreaktor nicht geeignet sind. Der Strom im Plasma kann auch unerwartet schwanken, was zu "Störungen" führt: plötzliche Verluste der Plasmaeinschränkung, die Magnetkräfte auslösen können, die stark genug sind, um den Reaktor zu beschädigen.

... Stellaratoren sind jedoch immun. Ihre Felder kommen ausschließlich von äußeren Spulen, die nicht gepulst werden müssen, und es gibt keinen Plasmastrom, um Störungen zu erleiden.

Stellaratoren wurden zuvor gebaut - der bisher größte in Japan ist derzeit funktionsfähig -, aber der W7-X wird es schlagen. Die Bauarbeiten sind abgeschlossen, die Tests beginnen jedoch erst, nachdem sie von den deutschen Aufsichtsbehörden freigegeben wurden. Mehr über die faszinierenden technischen Details erfahren Sie unter Wissenschaft.

Quelle: Wissenschaft

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