Mit Schwerionen zur Energieerzeugung durch Fusion?

Gemäss einem Vorschlag des Brookhaven National Laboratory (BNL) aus den 70er-Jahren soll die kinetische Energie von Schwerionen die Kernfusion von Deuterium und Tritium zünden, das in Kapseln eingeschlossen ist. Dabei wird mehr Energie freigesetzt, als für die Beschleunigung der Schwerionen benötigt wird. An der Untersuchung dieses Verfahrens arbeiten auch Gruppen in Deutschland, Frankreich, Japan und Russland sowie weitere Institutionen in den USA. Das Verfahren steht in Konkurrenz zum magnetischen Einschluss, wie er etwa beim Iter verwirklicht wird, und zum Trägheitseinschluss mittels Laserstrahlen.
Das HIF-VNL, zu dem neben dem BNL auch das Lawrence Berkeley National Laboratory und das Lawrence Livermore National Laboratory gehören, verfolgt ein Projekt, das auf dem Einsatz von Linearbeschleunigern beruht. Das Entwicklungsziel ist, mit einem System von 100 bis 200 parallel und in Serie geschalteten Beschleunigern ungefähr 10¹⁶ Schwerionen (K+) mit einer Energie von 3000 Megaelektronenvolt (MeV) innerhalb von 10 Nanosekunden konzentrisch auf eine zu zündende Kapsel aufprallen zu lassen. Im Kraftwerk wäre dieser Vorgang bis zu fünf Mal in der Sekunde zu wiederholen. Die Machbarkeit wurde bis jetzt nur in Modellrechnungen nachgewiesen.
Das HIF-VNL führt jetzt drei vorbereitende Grossexperimente aus, um den Umgang mit Schwerionenströmen von 0,2-0,5 A und 1,0-1,8 MeV, die Strahlphysik bei der Schlussfokussierung und eine neue Technik zur Strahlinjektion zu beherrschen. Nach 2004 ist ein integriertes Experiment mit einer Strahlenergie von einigen 100 MeV vorgesehen, um die Wechselwirkung von auf Kapseln fokussierten Strahlenbündeln mit diesen zu untersuchen.