Mitarbeit am Joint European Torus JET

Der Tokamak JET – das weltweit größte Fusionsexperiment – hat die Aufgabe, Plasmen in der Nähe der Zündung zu untersuchen. Ende 2021 erzeugte es die größte Energiemenge, die je von einer Fusionsanlage freigesetzt wurde. Das IPP ist ein Teilnehmer des wissenschaftlichen Programms.

 

Der Tokamak JET (Joint European Torus) ist ein europäisches Gemeinschafts­projekt. Diese größte Fusionsanlage der Welt ging 1983 in Betrieb.

1991 ist es mit JET zum ersten Mal in der Geschichte der Fusionsforschung gelungen, Energie durch Kernfusion freizusetzen. Die Anlage erzeugte für die Dauer von zwei Sekunden eine Fusionsleistung von 1,8 Megawatt.

Zum zweiten Mal gelang dies Ende 1993 mit dem inzwischen stillgelegten amerikanischen Tokamak TFTR (Tokamak Fusion Test Reactor) in Princeton, der bei einer Heizleistung von 30 Megawatt rund 6 Megawatt Fusionsleistung freisetzte. Fünf Monate später konnte TFTR auf 9 Megawatt steigern. Während TFTR dabei erstmals mit einen Plasma in der richtigen Reaktormischung von Deuterium und Tritium zu gleichen Teilen gearbeitet hat, hatte JET 1991 ein "verdünntes" Plasma mit nur 14 Prozent Tritiumgehalt benutzt.

1997 hat auch JET mit einer Brennstoff-Mischung aus gleichen Teilen Deuterium und Tritium experimentiert. Dabei wurde eine Fusionsleistung von 13 Megawatt und eine Fusionsenergie von 14 Megajoule erzeugt – Weltrekord. 65 Prozent der aufgewendeten Heizleistung wurde dabei per Fusion zurückgewonnen. Nur noch um einen Faktor sechs ist das JET-Plasma von der Zündbedingung entfernt.

Ende 2021 gelang es, stabile Deuterium-Tritium-Plasmen erstmals in JET mit ITER-relevantem Wandmaterial (Beryllium und Wolfram) zu erzeugen, die eine Energie von 59 Megajoule freisetzten (mehr Informationen in der Pressemitteilung). Damit übertrifft JET den bislang geltenden eigenen Weltrekord aus dem Jahr 1997 um mehr als das Doppelte. In der Einheit Leistung (Energie pro Zeit) ausgedrückt, erreichte JET eine Leistung von etwas mehr als 11 Megawatt im Durchschnitt über fünf Sekunden.

JET ist heute die einzige Fusionsanlage weltweit, die mit dem Fusionsbrennstoff Deuterium und Tritium experimentieren kann. Alle anderen Anlagen untersuchen Modellplasmen aus leichtem Wasserstoff und Deuterium.

 

Wesentliche Daten:
Großer Plasmaradius	2,96 Meter
Kleine Plasmaradien	1,25/2,10 Meter
Magnetfeld	3,4 Tesla
Plasmastrom	5 Megaampere
Plasmaheizung	50 Megawatt
Plasmavolumen	80 Kubikmeter
Plasmazusammensetzung	Wasserstoff, Deuterium, (Tritium)
Plasmatemperatur	100 - 200 Millionen Grad