22/01/2014 - Wolfram als unverzichtbares Element in künftigen Fusionsreaktoren

Menéame

Die Materialwissenschaft basiert auf der Beziehung zwischen den Eigenschaften eines Materials, seiner Mikrostruktur und seinem Herstellungsprozess. In diesem Zusammenhang hat die Professorin der Universitätsschule für Luftfahrttechnik (EUITA) Polytechnische Universität Madrid, María Vega Aguirre, veranstaltet die Konferenz "Mechanikale und mikrostrukturelle Eigenschaften neuer Wolframlegierungen," ihre wichtigste Forschungslinie.

"Das derzeitige Wachstum der Energienachfrage und der Rückgang der Vorräte an fossilen Brennstoffen haben zu neuen Energieformen geführt. Dieser hohe Verbrauch kann nicht durch erneuerbare Energien gedeckt werden und wird als alternative Energiequelle auf Fusionsenergie gesetzt," erklärt die Professorin der UPM, die über die Entstehung von Forschungen in diesem Bereich spricht.

Die Kernfusion wird als eine praktisch unerschöpfliche, preiswerte und ökologische Quelle konfiguriert, aber die Entwicklung dieser Technologie erfordert ein Material, das die hohen Temperaturen in Fusionsreaktoren unterstützt. Hier kommt Wolfram ins Spiel, da es das Metall mit der höchsten Schmelztemperatur ist, d. h. das refraktäre Material mit dem höchsten Schmelzpunkt aller Metalle und dem höchsten Siedepunkt aller bekannten Elemente.

Auf dem Weg zu einem internationalen Fusionsrektor

Die Forschungsarbeiten, die die UPM im Bereich der Kernfusion durchführt, sind Teil des internationalen ITER-Projekts (International Thermonukleare Experimental Reactor), mit dem die technologische und wirtschaftliche Lebensfähigkeit der Kernfusion durch magnetische Einschließung für die Stromerzeugung und den Bau des Versuchsreaktors selbst bestimmt werden soll. An ITER beteiligen sich sieben Partner: Europäische Union, Indien, Japan, Russland, USA, Südkorea und China.

Eines der Hauptbestandteile dieses künftigen internationalen Fusionsreaktors ist der Divergent mit einem Arbeitsbereich zwischen 600 und 1200 Grad Celsius, einem hohen Wärmestrom und einer hohen Strahlung, was eine Gewährleistung des Materialverhaltens unter diesen extremen Bedingungen erfordert. "Dies hat die Forschung von Metallmaterialien mit hohen Schmelztemperaturen wie Wolfram gefördert, das 3400oC unterstützt, was ihn als einen der stärksten Kandidaten für die Herstellung der Bestandteile von Fusionsreaktoren nennt," so María Vega Aguirre abschließend.

Beschränkungen für Wolfram

Als Lehrerin für Werkstoffe an den UPM-Luftfahrtschulen stellt sie fest, dass die Anwendung von Wolfram in der Luft- und Raumfahrt beschränkt ist: "Es kann sich in Motorenkomponenten und Gegengewichten für das Gleichgewicht befinden, aber aufgrund seiner hohen Dichte und seines schlechten Oxidationsverhaltens bei hohen Temperaturen wird in diesem Sektor nicht mehr verwendet."

Über Maria Vega Aguirre

María Vega Aguirre begann 1990 als Professorin für Werkstoffe an der EUIT Aeronautik an der Polytechnischen Universität Madrid, wo sie diese Arbeit mit Forschungsaufgaben in Einklang bringt. Sie ist Material-Ingenierin der UPM und Ingenieurin der Luftfahrttechnik der Luftwaffen- und Luftfahrttechnik an derselben Universität und hat an internationalen Kongressen in Japan und den USA über Fusionsreaktormaterialien teilgenommen und einen sechsmonatigen Aufenthalt als Gastforscherin am Institut for Materials Research im Vereinigten Königreich (University of Leeds) in ihrem Lehrplan absolviert.

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Pressemitteilung

Technische Hochschule für Luftingenieure

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