Tokamak

Der Tokamak (russisches Akronym für "toroidale Kammer mit Magnetspulen") ist ein torusförmiger Reaktortyp, der Plasma durch ein Magnetfeld einschließt. Sowjetische Physiker um Andrei Sacharow und Igor Tamm haben das Konzept in den 1950er Jahren entwickelt. Das Magnetfeld wird durch externe Spulen und einen elektrischen Strom im Plasma selbst erzeugt.

Der bekannteste Tokamak ist der Joint European Torus (JET) im britischen Culham, der 2022 mit 59 Megajoule Fusionsenergie einen Rekord aufstellte. ITER in Südfrankreich ist der nächste Schritt: ein 23.000 Tonnen schwerer Reaktor, der ab den frühen 2030er Jahren zehnmal mehr Energie liefern soll als zugeführt wird (Q=10). Parallel dazu arbeiten private Unternehmen wie Commonwealth Fusion Systems (MIT-Ausgründung) mit Hochtemperatur-Supraleitern an kompakteren Tokamak-Designs, die deutlich schneller realisierbar sein könnten.

In der Science-Fiction werden Tokamaks selten beim Namen genannt, aber das Funktionsprinzip steckt hinter den meisten fiktiven Fusionsantrieben. Hard-SF-Autoren wie Alastair Reynolds und Stephen Baxter beschreiben Fusionsreaktoren mit erkennbarer Tokamak-Geometrie.

Gerade der Tokamak verkörpert den lange dominierenden Weg zur Fusion, das Plasma in einem ringförmigen Magnetkäfig zu bändigen. Dass private Firmen ihn heute mit modernen Hochtemperatur-Supraleitern deutlich kompakter und schneller bauen wollen, hat dem jahrzehntealten Konzept neuen Schwung gegeben. In der Hard-SF steckt seine Geometrie unausgesprochen hinter vielen Fusionsantrieben, auch wenn der Name selten fällt. Der Tokamak steht damit für die Geduld eines Forschungsfeldes, das einer einzigen Idee über ein halbes Jahrhundert treu geblieben ist, weil sie der Lösung am nächsten schien.