Minibeschleuniger liefert Fusionsneutronen

Im Forschungsbericht, den die Zeitschrift Nature am 28. April 2005 publiziert hat, wird betont, die Vorrichtung sei keine Energiequelle, denn es komme zu keiner selbst erhaltenden Fusionsreaktion. Doch liefert die Vorrichtung hoch energetische Neutronen, die sich zum Beispiel zur Durchleuchtung von Materialproben, etwa Gepäckstücke am Flughafen, eignen. Der Aufbau ist viel einfacher als bei den heute üblichen Neutronengeneratoren.
Die Eigenschaft des Lithiumtantalats, durch Erwärmung von -33°C auf etwa +10°C an der Oberfläche eine elektrische Ladung aufzubauen, ist schon länger bekannt. Kommerziell wird dieser so genannte ferroelektrische Effekt in miniaturisierten Röntgengeräten genutzt, nachdem die Spannung zwischen zwei Kristalloberflächen beim Aufheizen auf 100'000 V oder mehr steigen kann. Um Deuteriumkerne zu beschleunigen, belegten die Forscher einen Lithiumtantalat-Kristall mit einem Durchmesser von einigen Zentimetern mit einer Kupferplatte, brachten an diese eine feine Wolframspitze an und montierten den Aufbau in einer mit Deuteriumgas gefüllten Kammer. Beim Ladungsaufbau durch Erwärmen des Kristalls bildete sich im Bereich der Wolframspitze ein äusserst intensives elektrisches Feld aus. Es ionisierte Deuterium und beschleunigte es so stark, dass es beim Auftreffen auf ein Target Kernreaktionen auslöste. Wurde als Target eine mit Deuterium versetzte Metallfolie verwendet, kam es zu Deuterium-Deuterium-Fusionsreaktionen. Dass tatsächlich Deuteriumkerne zu Heliumkernen verschmolzen, wiesen Putterman und Mitarbeiter durch eine Neutronenmessung nach. Es wurden rund 1000 Neutronen in der Sekunde freigesetzt, deren Energie beim charakteristischen Wert von 2,5 MeV lag. Um die Reaktionsausbeute zu verbessern, wollen die Forscher als nächstes ein mit Tritium versetztes Target verwenden.