Techniklexikon

Laserfusion

Energietechnik, regenerierbare Energiequellen, Variante der Kernfusion, bei der eine Deuterium-Tritium-Fusion durch einen allseitigen Beschuss von kleinen (Radius = 1 mm) Brennstofkügelchen (Pellets) mit fokussierten Laserstrahlen erreicht werden soll. Der vom Brennstoffkügelchen absorbierte Anteil der gepulsten Laserstrahlung (Pulsdauer 1 ns, Pulsenergie 0,1 MJ) heizt den Brennstoff auf und erzeugt ein Plasma, das nach aussen expandiert. Durch den dadurch verursachten Rückstoss soll der innere Plasmaanteil auf Fusionsbedingungen verdichtet werden. Bisher erreichte Plasmatemperaturen liegen im Bereich von T = 10⁸ K, die Werte für das Produkt aus Teilchendichte n und Einsschlusszeit t_e lagen jedoch bisher noch ein bis zwei Grössenordnungen unter dem von dem Lawson-Kriterium verlangten Wert für die Zündung des Plasmas. Hauptprobleme der Laserfusion sind der potentiell recht kleine Erntefaktor (~2) sowie die technische Beherrschung der periodischen Explosionsschocks (mit einer freigesetzten Energie pro Puls entprechend 30 kg TNT). Die Verwendung von Schwerionen- statt Laserstrahlen lässt prinzipiell höhere Erntefaktoren erhoffen.

Laserfusion: Schematische Darstellung der Prozesse bei der Laserfusion: a) Plasmabildung durch Laserstrahlen, b) Kompression, c) Zündung, d) Brennen.