Mowry glaubt, dass die Fusionsforschung das Tokamak-Design überwinden muss. Er vermutet, dass es in die 1970er Jahre gehört und niemals in der Lage sein wird, die stabilen Magnetfelder zu erzeugen, die für eine nachhaltige Fusion erforderlich sind.
„Das Tokamak-Donut-Design ist eine einfache Geometrie, weshalb es in den 1960er und 70er Jahren, vor dem Aufkommen des Hochleistungsrechnens, viel einfacher war, diese Reaktorformen zu entwickeln und herzustellen“, sagt er. „Aber das Plasma ist von Natur aus nicht stabil, sodass es den für die Energieerzeugung erforderlichen kontinuierlichen stationären Zustand nicht erreichen kann.“
Mowry und seine Kollegen nutzten den Zugang zum Exascale-Computerprojekt des US-Verteidigungsministeriums, um zu versuchen, diese Probleme zu lösen. Unter Exascale Computing versteht man die Fähigkeit, eine Milliarde Rechenoperationen pro Sekunde durchzuführen – eine Geschwindigkeit, die mit den Wechselwirkungen innerhalb eines Fusionsreaktors vergleichbar ist.
Das entstandene Design sah aus wie ein von einem Panzer überfahrener Tokamak – ein verdrehter Donut. Aber die wahre Stärke der Berechnung liegt nicht nur in der Form, sondern auch darin, herauszufinden, wie die Magnetfelder im Inneren des Reaktors aufgebaut und aufrechterhalten werden.
„Die Idee eines Stellarators besteht darin, dass er viel Gutes mit sich bringt, wenn man genau herausfindet, wie er sich dreht und wie man die Magnetfelder kontrolliert“, sagt Mowry. „Vor allem macht es die Maschine von Natur aus stabil, um Energie zu produzieren, die wir nutzen können.“
Wenn er recht hat, könnte die Kernfusion tatsächlich nur noch ein oder zwei Jahrzehnte entfernt sein, und Großbritannien wird davon profitieren. Im vergangenen Dezember unterzeichneten die USA und Großbritannien eine Vereinbarung zur Zusammenarbeit bei solchen Projekten. Welcher Entwurf sich auch immer als erfolgreich erweist, die wissenschaftlichen Erkenntnisse werden weitgehend geteilt.
Die vielleicht wichtigste Frage ist jedoch, wie viel es insgesamt kosten wird. Die Kosten für Großbritanniens jüngstes Vorhaben im Bereich der Atomenergie, das Kraftwerk Hinkley Point C in Somerset, sind von 18 Milliarden Pfund auf 46 Milliarden Pfund gestiegen. Und das beruht auf der Kernspaltung, wo Großbritannien über jahrzehntelange Erfahrung verfügt.
Sir Ian Chapman, Vorstandsvorsitzender der britischen Atomenergiebehörde, weist darauf hin, dass einer der größten Kosten für Kernkraftwerke durch den Umgang mit radioaktivem Material und Abfällen entsteht.
Im Gegensatz dazu erzeugt die Fusion keinen langlebigen Atommüll, sodass jedes darauf basierende Kraftwerk relativ klein sein könnte, vielleicht so groß wie ein Supermarkt.
„Jet, unsere letzte Maschine, hätte heute 2 Milliarden Pfund gekostet“, sagt Sir Ian. „Die nächste Generation wird über mehr Technologie verfügen und daher definitiv mehr kosten. Aber es wird viel weniger sein als die zweistelligen Milliardenbeträge, die wir bei Hinkley sehen. Und es wird sauber sein.“
