Prakt. Met. Sonderband 41 (2009) 133
its bei. Hochleistungswerkstoffe für Fusionsreaktoren
pie als
ent REM- und TEM-Untersuchungen zur Materialentwicklung von Hochleistungswerkstoffen
binder
Ute Jéntsch, Michael Klimenkov, Rainer Lindau, Michael Rieth
Forschungszentrum Karlsruhe / Karlsruhe Institute of Technology, Institut fiir Materialforschung |
mittels
ausge- Kurzfassung
Ilt wer-
re. Die- Zur Losung energietechnischer Versorgungsprobleme der Zukunft werden im Rahmen des
Verfor- europdischen Langzeitprogramms zur Entwicklung von Werkstoffen fiir die Kernfusion
Verfor- thermisch bestindige, neutronenstrahlen-resistente und niedrigaktivierende Strukturmaterialien
ine ein- fur den Einsatz in zukiinftigen Fusionsreaktoren untersucht. Fiir hochbelastete Komponenten in
ass sich fortgeschrittenen Reaktorkonzepten werden u.a. ODS- und Wolframlegierungen entwickelt,
sbeson- deren Einsatz eine Erhohung der Betriebstemperatur und damit eine Steigerung des
Struktur Reaktorwirkungsgrades erlaubt. Elektronenmikroskopische Untersuchungen im Raster-
werden. elektronenmikroskop (REM), Dualbeam REM/FIB Gerät und Transmissionselektronen-
> in den mikroskop (TEM) sind wichtige Instrumente fiir das Verstindnis und zur Verkniipfung von
_eimbil- Mikrostruktur und Werkstoffeigenschaften.
z durch
on. Gro-
von o’- 1 Einleitung
nzen zu . os .
ändern, In der Brennkammer eines zukünftigen Fusionsreaktors Fusionsreaktor
ichte an (DEMO) sollen analog zur Sonne Atomkerne der
Wasserstoffisotope unter erheblichem Energiegewinn
kontrolliert zu Helium verschmolzen werden. So ist im
Fusionsreaktor zur Schaffung der Bedingungen für eine
erfolgreiche Kernfusionreaktion auf ca. Hundert Millionen
Grad aufzuheizen. Das erzeugte Plasma rotiert unter
| Vakuumbedingungen eingeschlossen in einem Torus von
rmation starken Magnetfeldspulen. Damit ist neben einer höchst
5 anspruchsvollen Technik der Einsatz von
site dur- Strukturwerkstoffen notwendig, . die ganz besonderen .
7,33, p. Anforderungen genügen müssen. Am Institut für \ Divertor-
Materialforschung I (IMF I) werden Strukturwerkstoffe für kassette
lung aus hochbelastete Komponenten eines Fusionsleistungsreaktors
entwickelt. Im Rahmen des Programms Kernfusion werden
| crystal- dafür u.a. Divertorkomponenten entwickelt und getestet (siehe
Abb. 1), die erwartungsgemäß extrem hohen Temperaturen
und Neutronenstrahlungen ausgesetzt sein werden. Der
Divertor dient vereinfacht zusammengefasst der Reinigung ]
des Plasmas (von Helium) wihrend der Fusionsreaktion. Abb. 1: Übersicht Aufbau Versuchsreaktor
Dieser wird nach bisherigem Stand aus 48 Divertorkassetten und Divertorkassette
aufgebaut mit einer Standzeit von 1 bis 2 Jahren. Fiir eine
Divertorkassette werden wiederum mehrere Tausend
Einzelkomponenten benötigt.
