ITER testet Pumpen unter Extrembedingungen

Gasteilchen kondensieren den kalten Flächen

Karlsruhe (pte012/26.07.2000/11:00)

Im internationalen Fusionsreakton ITER wird eine Pumpe aus Karlsruhe unter extremen Bedingungen Partikel aus dem Vakuum saugen: Magnetfelder, Neutronenstrahlung und radioaktives Tritium machen ihr das Leben schwer. Denn sie muss dort arbeiten, wo später nach dem Vorbild der Sonne bei 100 Millionen Grad Celsius Wasserstoffatome verschmolzen werden sollen. Das Forschungszentrum Karlsruhe (FZK) http://www.fzk.de/ entwickelt Technologien für Kernfusionen. http://www.jet.uk/fusion1.html

Die Pumpen sind so genannte Kryovakuumpumpen. Sie bestehen aus stark gekühlten Oberflächen, an denen Gase ausgefroren werden. Wie Scheiben beschlagen, kondensieren die Gasteilchen an den kalten Flächen. Dieses Prinzip ermöglicht eine hohe Pumpleistung und ein Vakuum mit extrem wenigen Störteilchen. Genau das brauchen die Wissenschaftler, wenn in der Zentraleinheit des ITER nach der Fusion von Wasserstoff http://www.uniterra.de/rutherford/ele001.htm zum Edelgas Helium http://www.webelements.com/webelements/elements/text/He/key.html das Helium zusammen mit allerlei Verunreinigungen aus der Fusionskammer hinaus muss.

Damit die beiden Gase Wasserstoff und Helium an den Flächen "gefrieren", werden die Oberflächen mit Aktivkohlekörnern beschichtet und auf Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt (etwa minus 273 Grad Celsius) gekühlt. Da irgendwann die Oberflächen der Pumpen mit Partikeln voll sind, können sie nicht im Dauerbetrieb laufen. Zum Reinigen nach einer bestimmten Laufzeit müssen sie von der Fusionskammer abgeschottet werden. Die Oberflächen werden aufgeheizt und mechanische Vakuumpumpen saugen die verdampfenden Ablagerungen weg.

Um die Pumpen zu testen, hatte zunächst die französische Firma Air Liquide eine Modellpumpe gebaut, die halb so groß ist wie das spätere Original. Sie ist etwa zwei Meter lang und hat einen Durchmesser von rund einem Meter. Parallel zur Pumpenentwicklung entstand in Karlsruhe dazu eine Testanlage - TIMO für Test Facility for ITER Model Pump. Dort wollen die Forscher die Pumpe in einem zweijährigen Testprogramm unter ITER-Bedingungen testen. (wsa) (Ende)