Fusion – The Energy of the Universe

Die beiden Autoren Garry McCracken und Peter Stott gehören zu den Wegbereitern der Fusionsforschung in England. Sie arbeiteten an der größten europäischen Experimentieranlage, dem Joint European Torus JET in Culham bei Oxford, sowie bei ITER, dem ersten experimentellen Fusionsreaktor, der in Cadarache/Frankreich errichtet wird. Ihr Buch richtet sich sowohl an Laien mit wissenschaftlichem Interesse als auch an Studierende der Physik und Energietechnik. Man erhält schnell einen guten Überblick über die Grundlagen der Hochtemperatur-Plasmaphysik und ihre Anwendung in Fusionsanlagen mit magnetischem Einschluss und Trägheitseinschluss.

Der bebilderte, leicht lesbare Hauptteil kommt ohne Gleichungen aus. Er stellt die technische Entwicklung der Fusions- und Einschlusskonzepte in ihrer historischen Einbettung vor, ebenso die wesentlichen Akteure. Eingestreute Anekdoten machen die Lektüre kurzweilig.

Ein höheres Niveau bieten eingeschobene, farblich getrennt gehaltene Blöcke, in denen Gleichungen die Sachverhalte präzisieren. Diese Einschübe können Leser, die lediglich einen Überblick suchen, überspringen. Ein ausführliches Glossar sorgt dafür, dass man bei den Fachbegriffen nicht den Roten Faden verliert. Die Kapitel zur praktischen Ausgestaltung der Fusionstechnologie enthalten Einschübe über die Bedingungen für die Fusion, den Energie-Einschluss, die Plasmaheizung und -diagnostik, Themen aus dem Bereich der Plasmastabilität wie Stromabbruch und Sägezähne und vieles mehr.

Ausführlich stellen die Autoren die Entwicklung des führenden Einschlusskonzepts vor, des Tokamak, bis hin zu den Deuterium-Tritium-Experimenten an den Anlagen TFTR und JET, die Fusions­leistungen bis zu 16 MW erzeugt und die Selbstheizung des Plasmas durch die Fusionsprodukte nachgewiesen haben. Sie handeln ITER so detailliert ab, dass auch Spezialisten profitieren, und präsentieren zudem Aspekte der radiologischen Materialoptimierung, der Technik des Tritiumbrütens sowie Sicherheitsfragen. Die Autoren behandeln auch modernste Forschungsthemen: auf dem Gebiet der Trägheitsfusion das Großexperiment NIF in den USA, das Konzept des „fast ignitor“ sowie das Projekt „HiPER“, auf dem Gebiet des magnetischen Einschlusses den optimierten Stellarator Wendelstein 7-X.

Selbst Neben- und Irrwege werden beleuchtet – so die Myonen-katalysierte Fusion, die Wasserstoffbombe und die kalte Fusion. Auch für Fachleute lesenswert sind die Kapitel „Fusion power plants“ und „Why we will need fusion energy?“: Die Fusion brauchen wir – nach Meinung der Autoren –, weil sie eine saubere Stromquelle für die Versorgung der zukünftigen Mega-Cities sein kann.

Prof. Dr. Friedrich Wagner, MPI für Plasmaphysik, Greifswald