Forschung in JET

Die Anlage ist seit 1983 in Betrieb und wurde explizit entwickelt, um das Plasmaverhalten unter Bedingungen zu untersuchen, die denen eines kommerziellen Fusionsreaktors nahekommen. Heute dient JET als Testumgebung für ITER-Technologien und Plasmabetriebsszenarien und wird hauptsächlich genutzt, um den Bau und Betrieb von ITER vorzubereiten.

ITER-ähnliche Wand

In den vergangenen Jahren wurde JET der ITER-Ausstattung angeglichen, damit Forscher spezifische Studien für den späteren ITER Betrieb durchführen können. Ein umfangreicher Umbau bestand darin, das Plasmagefäß mit einer Innenwand aus Beryllium und Wolfram auszustatten - denselben Materialien, die für ITER vorgesehen sind. Zusammen mit verbesserter Heizleistung können mit dieser ITER-ähnlichen Wand Plasmaszenarien entwickelt werden, die den für ITER geplanten Szenarien möglichst nahe kommen. JET-Experimente haben bereits dazu beigetragen, die Investitionskosten für ITER erheblich zu reduzieren. Auf ihrer Grundlage wurde die Entscheidung getroffen, den ITER-Betrieb mit einem Divertor, der vollständig aus Wolfram besteht, aufzunehmen.

Kleiner ITER

Kann mit Deuterium-Tritium-Kraftstoff betrieben werden; die Innenwand besteht aus Beryllium und Wolfram; Divertoren aus Wolfram gefertigt;


ELM-Mitigation

In bestimmten Betriebsmodi können Fusionsplasmen Instabilitäten entwickeln, die Schäden verursachen können. Beispiele hierfür sind ein Abbruch der Plasmaentladung, ein Vorgang, bei dem das Plasma sehr schnell seine gesamte Energie verliert, oder „Edge Localized Modes“ (ELMs) – dies sind kurze Plasmaeruptionen, die große Hitze- und Partikelmengen gegen die Gefäßwand drücken. In leistungsstarken Anlagen wie ITER stellen solche Ereignisse ein potenzielles Risiko für die Gefäßwand dar. Ihr Auftreten muss deshalb minimiert werden. In JET werden verschiedene Methoden entwickelt, diese Plasmainstabilitäten für den Plasmabetrieb mit ITER-ähnlichen Parametern vorherzusagen und zu reduzieren.


D-T-Kampagne

In der Regel arbeiten Fusionslabore mit Deuterium-Deuterium (D-D) Plasmen. Deuterium-Tritium-Plasmen (D-T-Plasmen) erzeugen mehr Fusionsenergie und werden die Brennstoffe für Fusionskraftwerke sein. JET ist die einzige Anlage, die für den Betrieb mit Tritium lizenziert worden ist. Nach einer erfolgreichen Versuchsreihe in den Jahren 2015-2016 bereitet sich JET derzeit auf eine Versuchsreihe vor, für die Tritium eingesetzt wird.