Zündbedingungen
Wie ein Holzfeuer setzt auch das Fusionsfeuer nicht selbständig, sondern erst bei den passenden Zündbedingungen ein.
In einem brennenden Plasma müssen ausreichend viele Teilchen oft und heftig genug miteinander zusammenstoßen. Der Magnetfeldkäfig muss also genügend viele Teilchen zusammenhalten, deren Wärmeenergie nicht zu schnell an die Umgebung abgegeben werden darf. Dies drückt sich in Forderungen an Dichte, Temperatur und Wärmeisolation des Plasmas aus. Nötig sind:
- eine Plasmatemperatur von mindestens 100 Millionen Grad
- eine Energieeinschlusszeit von etwa zwei Sekunden. Dieses Maß für die Wärmeisolation gibt die Zeit an, die verstreicht, bis die über Heizungen in das Plasma gepumpte Wärmeenergie wieder nach außen verloren geht.
- eine Plasmadichte von ungefähr 1014 Teilchen pro Kubikzentimeter – 250.000-fach dünner als die Lufthülle der Erde. Wegen dieser extrem niedrigen Dichte besitzt ein brennendes Fusionsplasma trotz der hohen Temperatur eine kaum größere Leistungsdichte als eine normale Glühbirne.
Einem brennenden, d.h. Energie liefernden Plasma ist die Europäische Gemeinschaftsanlage JET, das weltweit größte Fusionsexperiment, schon sehr nahe gekommen: Das hier erreichte Produkt aus Temperatur, Dichte und Wärmeisolation ist nur noch um einen Faktor 5 vom Zündkriterium entfernt.
Das Zünddiagramm zeigt, wie nahe die Fusionsforschung ihrem Ziel, einem brennenden Plasma, gekommen ist: Aufgetragen ist das Fusionsprodukt = Dichte x Energieeinschlusszeit x Temperatur in Abhängigkeit von der Temperatur (1017 Teilchen pro Kubikzentimeter x Sekunden x Grad Celsius)
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