Kabeltest für Fusionsreaktoren: Fermilab stellt Prüfstand mit 15-Tesla-Magnet vor
Mit dem neuen Testfeld MAGNES will das US-Forschungslabor Fermilab supraleitende Kabel für künftige Fusionsmagnete unter realistischen Bedingungen prüfen – mit Strömen bis 100.000 Ampere.
Foto: U.S. Department of Energy / Wikimedia Commons, Public domain (zugeschnitten und skaliert)
Video: YouTube · Fermilab · youtube.com
Das Fermi National Accelerator Laboratory bei Chicago baut eine neue Testplattform für supraleitende Kabel auf: den MAGNet Environment Simulator, kurz MAGNES. Finanziert wird er gemeinsam vom Fusionsbereich sowie den Bereichen Hochenergie- und Kernphysik des US-Energieministeriums. Hintergrund: Fusionsreaktoren vom Typ Tokamak brauchen extrem starke Magnete, um das sehr heiße Plasma einzuschließen. Ein neues Fermilab-Video stellt das Projekt vor.
Herzstück ist ein Dipolmagnet des Lawrence Berkeley National Laboratory mit 15 Tesla – laut Fermilab rund 300.000-mal stärker als das Erdmagnetfeld; ein übliches Klinik-MRT arbeitet mit 1,5 bis 3 Tesla. Er wird in einer rund 5,5 Meter tiefen Grube mit knapp 1,5 Meter Durchmesser installiert, die Kühlung erreicht 2 bis 4 Grad über dem absoluten Nullpunkt. „MAGNES ist dafür ausgelegt, die Umgebung zu simulieren, die Kabel in einem Magneten erleben würden“, sagt Stephen Gourlay, Leiter der Magnettechnik-Abteilung. Durch die Testkabel sollen bis zu 100.000 Ampere fließen; erste Kabeltests sind für Sommer 2028 geplant.
Untersucht wird auch, bis zu welchen Temperaturen Supraleiter funktionieren – höhere Betriebstemperaturen könnten die Kühlung günstiger machen. Laut Fermilab kann derzeit keine andere US-Anlage solche Kabeltests in diesem Maßstab nachbilden. Als Nächstes soll ein sogenannter Anti-Kryostat gebaut werden, mit dem sich Proben von tiefkalten Temperaturen bis Raumtemperatur regeln lassen.