Grossbritannien: Cerberus Nuclear und Assystem arbeiten an Abschirmung des Fusionsreaktors

Die UKAEA ist für die kommerzielle Entwicklung der Fusionsenergie und der damit verbundenen Technologie in Grossbritannien verantwortlich. Zu ihren Aktivitäten gehört auch das Spherical Tokamak for Energy Production (Step)-Programm. Step wird von der britischen Regierung finanziert und beinhaltet den Entwurf und Bau eines Prototyps des kompakten, kugelförmigen Tokamak-Fusionsreaktors, der seine wirtschaftliche Realisierbarkeit demonstrieren soll.

Der Zeitplan von UKAEA sieht vor, dass der Prototyp um 2040 betriebsbereit ist. Aktuell läuft die erste Arbeitsphase des Step-Programms, in der bis 2024 ein Konzeptentwurf erstellt wird, der den Fusionsreaktor mit der Auslegung der einzelnen Hauptsysteme in den Grundzügen beschreibt.

Entwicklung der Abschirmung der zentralen Säule
«Cerberus Nuclear und Assystem arbeiten eng mit dem Step-Forschungsteam der UKAEA zusammen, um Strahlungsabschirmungs- und Kühlungsstrategien für die Abschirmung zu entwickeln, die Teil der zentralen Säule [des Fusionsreaktors] ist und diese schützt.» Dies gab Ende März 2022 Cerberus Nuclear – ein KMU im Bereich Strahlenschutz, Kritikalitätssicherheit und nuklearer Charakterisierung – in einer Medienmitteilung bekannt. Gemäss Cerberus dient diese Abschirmung zum Schutz der empfindlichen Toroidmagnete in der zentralen Säule, die das Hochtemperaturplasma eingrenzen sollen.

«Die Aufgabe von Cerberus besteht darin, die Abschirmung zu optimieren, um die Nutzungsdauer dieser wichtigen Reaktorkomponenten zu maximieren», so Cerberus: «Mit unserem Wissen und unserer Erfahrung im Bereich des Neutronentransports und der Wechselwirkungsquerschnitte werden wir eine Vielzahl von Anordnungen simulieren, um die weitere Entwicklung zu unterstützen.» So werde die Firma dazu beitragen, dass der Step-Fusionsreaktor in die nächste Phase gebracht werden könne und somit die Realisierung eins kommerziell nutzbaren Fusionskraftwerks näher rücke.

«Cerberus ist sehr stolz darauf, an einem so bemerkenswerten Projekt mit weltweiter Bedeutung mitzuwirken», verkündete Daniel Cork, Direktor von Cerberus Nuclear, und fügte hinzu: «Wir arbeiten eng mit unseren Kollegen bei Assystem zusammen und freuen uns auf die Herausforderung dieses äusserst bedeutenden und spannenden Projekts.»

Eine besondere Herausforderung sind gemäss Cerberus die extremen Bedingungen innerhalb der zentralen Säule des Fusionsreaktors, wo die Temperaturen von über 100 Millionen Grad Celsius im Plasma bis zu weniger als -200 Grad Celsius innerhalb weniger Meter reichen können.

Die Suche nach einem Standort für den Fusionsreaktor läuft und soll Ende 2022 mit dem Standortentscheid des Staatssekretärs des Department of Business, Energy and Industrial Strategy (BEIS) abgeschlossen werden.