Forschungsfeld Technologien des Fusionsbrennstoffkreislaufs

Der zuverlässige Betrieb eines Fusionskraftwerks erfordert das sichere Prozessieren des Fusionsbrennstoffs in einem geschlossenen Kreislauf und die Kontrolle des Fusionsplasmas in einer Vakuumkammer mit noch nie dagewesener Komplexität. Im Schlüsselbereich Vakuumtechnik hält das ITEP eine weltweit einzigartige Infrastruktur bereit, die es gestattet, das wissenschaftlich-technische Know-how langfristig zu sichern und weiter auszubauen.
Dazu werden im Forschungsfeld Fusionsbrennstoffkreislauf Technologien zur Aufbereitung des Abgases eines Fusionskraftwerks entwickelt, das aus nicht verbrannten Wasserstoffisotopen, Edelgasen, und Verunreinigungen besteht. Weitere Forschungsschwerpunkte sind ein neuartiges Konzept zur Separation des Wasserstoffs in ultrareiner Form, die Entwicklung neuer Vakuumpumpen mit flüssigen Metallen als Betriebsmittel (Diffusionspumpen, Ringpumpen) sowie verbesserte Konzepte zur Separation der einzelnen Wasserstoffisotope aus einem Gemisch. Darüber hinaus werden neuartige Rechencodes erstellt, die es erlauben, verdünnte Gasströmungen selbst-konsistent im gesamten Bereich der Knudsenzahl zu berechnen, also von einer Kontinuumsströmung bis zu einer freien molekularen Strömung.

Die Forschungsarbeiten sind in die folgenden Themenschwerpunkte gegliedert: