Experimental Advanced Superconducting Tokamak
Der Experimental Advanced Superconducting Tokamak (kurz: EAST, interne Projektbezeichnung: HT-7U, chinesisch 先进实验超导托卡马克实验装置) ist ein experimenteller supraleitender Kernfusionsreaktor vom Tokamak-Typ in Hefei, China. Das Projekt wird vom Institut für Plasmaphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geleitet. Der Reaktor ist eine Weiterentwicklung von Chinas erstem, gemeinsam mit Russland zu Beginn der 1990er gebauten, Reaktor HT-7 – ebenfalls ein supraleitender Tokamak.
Der Bau des Reaktors wurde 1998 begonnen und im März 2006 fertiggestellt. Die Baukosten beziffern sich nach offiziellen Angaben auf den relativ moderaten Betrag von 300 Millionen Yuan[1] (ca. 30 Millionen Euro). Aufgrund des begrenzten Budgets beträgt die Heizleistung des Reaktors in der ersten Ausbaustufe lediglich sieben Megawatt. Ein Ausbau auf 22 MW ist vorgesehen. Mit einem Plasmaringdurchmesser von 2,5 m bei einem Querschnitt von 80 cm ist die Größe des Reaktors in etwa mit der des deutschen ASDEX Upgrade-Reaktor vergleichbar.[2]
Der wesentliche Vorteil gegenüber herkömmlichen Tokamak-Reaktoren mit normalleitenden Kupferspulen liegt in der gegen Null gehenden Energiezufuhr zu den Spulen. Man hofft daher, das durch sie erzeugte und zur Eindämmung der über 100 Millionen Kelvin heißen Fusionsreaktion benötigte Magnetfeld deutlich länger aufrechterhalten zu können. Während etwa im europäischen Kernfusionsexperiment JET Pulslängen von maximal 20 Sekunden erreicht werden, sind mit EAST Entladungspulse zwischen 60 und 1000 Sekunden geplant.
Anfang August 2006 begann man mit der Kühlung der Niob-Titan-Spulen auf Supraleitungstemperatur. Am 27. September 2006 wurde das erste Plasma für eine Dauer von 1,2 Sekunden gezündet, am 3. Juli 2017 gelang es ein H-Mode Plasma für über 100 Sekunden bei ~50 Millionen Kelvin aufrechtzuerhalten.[3]
Am 12. November 2018 erreichte EAST einen Meilenstein mit 100 Millionen Grad Celsius.[4] Im Mai 2020 wurden 101 Sekunden lang 120 Millionen Grad Celsius sowie 160 Millionen Grad Celsius über 20 Sekunden lang erreicht.[5]
Laut einer wissenschaftlich noch nicht bestätigten Pressemitteilung gelang im Dezember 2021 der Betrieb über einen größeren Zeitraum von 17 Minuten bei 70 Millionen Grad Celsius, der allerdings immer noch die konsequente Zufuhr von externer Energie benötigt.[6]
Da China Mitglied des internationalen ITER-Projekts ist, erhofft man sich von EAST neue Impulse zu dessen Weiterentwicklung.
Technische Daten
| Parameter | Größe |
|---|---|
| Toroidales Feld, Bθ | 3,5 T |
| Plasmastrom, IP | 0,5 MA |
| Maximaler Radius, R0 | 1,7 m |
| Minimaler Radius, a | 0,4 m |
| Seitenverhältnis, R0/a | 4,25 |
| Elongation, κ | 1,6–2 |
| Triangularität, δ | 0,6–0,8 |
| Ion cyclotron resonance heating (ICRH) | 3 MW |
| Lower hybrid current drive (LHCD) | 4 MW |
| Electron cyclotron resonance heating (ECRH) | 0,5 MW |
| Pulsdauer | 1–1000 s |
Einzelnachweise
- People's Daily Online, 21. Januar 2006
- (IPP/AR) in: Physik Journal 5 (2006) Nr. 11 Seite 12, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim
- China's 'artificial sun' sets world record with 100s steady-state high performance plasma. Abgerufen am 11. Juli 2017 (englisch).
- China's 'artificial sun' operates at temperatures of 100 million degrees Celsius. Abgerufen am 16. Januar 2020.
- Chinese ‘artificial sun’ hits new mark in fusion energy mission. Abgerufen am 2. Januar 2021.
- China’s ‘artificial sun’ hits new high in clean energy boost. 1. Januar 2022, abgerufen am 2. Januar 2022 (englisch).
Weblinks
- EAST Projektbeschreibung. Institute of Plasma Physics Chinese Academy of Sciences, 20. Januar 2010, archiviert vom Original am 13. Juli 2012; abgerufen am 8. Juli 2016 (englisch).
- Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik vom 28. September 2006