Aufbau und funktion des tokamaks:

(durch klicken zur Folie 6) Man sieht hier einen Menschen abgebildet. Dies soll als Größenvergleich dienen, so dass wir uns ungefähr vorstellen können, wie groß der Reaktor eigentlich ist. Wie man sieht ist um den Reaktor ein Schutzschild angebracht, welches wie bei einem Atomkraftwerk die radioaktive Strahlung abfängt. Der Kern des Reaktors besteht aus der Reaktionskammer, der das Plasma und den Brennstoffen für die Reaktion enthält. Die Druckpumpe erzeugt das benötigte Vakuum um die Reaktion statt finden zu lassen. Und wenn noch weitere Bedingungen erfüllt sind, wie zum Beispiel, dass das Plasma eingeschlossen, auf 100 Millionen Grad erhitzt, sowie gegen Abkühlung geschützt ist, dann können die energieliefernden Verschmelzungsprozesse starten.

(durch klicken auf das Bild zur Folie 7)

Nach langen Forschungen kam man zum Ergebnis, dass man die größte Energieausbeute bekommt, wenn man die Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium miteinander reagieren lässt. Mit einer hohen Geschwindigkeit rasen Deuterium- und Tritiumkerne aufeinander zu. Das Deuterium auch "schwerer Wasserstoff" genannt, besteht aus einem Proton und einem Neutron im Atomkern. Das radioaktive Tritium auch als "überschwerer Wasserstoff" bekannt, besteht aus einem Proton und zwei Neutronen. (durch klicken zur Folie 8)

Wenn sie zusammenstoßen, entstehen ein Heliumkern, der aus zwei Protonen und zwei Neutronen besteht, und ein einzelnes Neutron. Damit die Heliumkerne nicht ausbrechen werden starke Magnete ( die wir später noch sehen werden) eingesetzt, so dass die positiv geladene Teilchen zunächst im Magnetfeldkäfig gefangen bleiben, während die Neutronen als Neutralteilchen das Fusionsgemisch ungehindert verlassen können. Die Wände sind aus Edelstahl da es eine geringe Leitfähigkeit hat und somit nicht die freien Neutronen aufnehmen kann.

(durch klicken zur Folie 9)

Im brutfähigen Mantel reagieren die Neutronen mit Lithium, um wieder Tritium herzustellen. Das Helium als heiße und eingeschlossene Asche der Fusion unterstützt die nachfolgenden Reaktionen, bevor es aus dem Vakuumgefäß abgesaugt wird. Diese Reaktion läuft solange ab bis entweder kein Deuterium oder kein Lithium mehr vorhanden ist, der Reaktor abgeschalten wird oder ein Stromausfall eintritt.

(durch klicken zur Folie 6)

Hier sehen wir die starken Magnete, und da sie sehr viel Energie benötigen, versucht man dieses Problem mit Hilfe von Supraleitern zu bewältigen. Um die Fusion betreiben und in Gang halten zu können, werden viele Kabel und Röhren für die elektrische Ab- und Zuleitung benötigt. Des weiteren werden noch große Kühler eingesetzt welche die supraleitenden Magnete auf circa 250 Grad herabkühlen. Über Rohre werden Kühlflüssigkeit und Brennstoffe zugeführt und wie vorher schon gesagt auch das entstehende Helium abgesaugt. Die hier zusehende Kammerhülle ist, wie oben schon genannt, aus Spezialstahl, also aus Edelstahl und Lithium angefertigt,

(durch klicken auf die Überschrift zur Folie 10)

sie fängt die Wärme auf und leitet sie in den Wärmetauscher, zum Dampfgenerator über die Turbinen. So wird wie in einem herkömmlichen Kraftwerk Wärme in Elektrizität umgewandelt. Hier sieht man auch noch mal schön, wie das Deuterium und das Tritium zusammen- und abgeleitet werden, genauso wie das Helium hier.