Als Forschende unsere Atmosphäre untersuchten, hatten sie eigentlich nicht den Plan überraschend eine Möglichkeit für eine saubere Kernfusion zu finden. Die Entdeckungen könnten unsere Energieversorgung langfristig sichern. Die Quelle des wertvollen Isotops bleibt jedoch vorerst unklar.

Durchbruch in Kernfusion: Doch genug Helium-3 auf der Erde

In einer Studie, veröffentlicht im Magazin nature geoscience, berichten Benjamin Birner und seine Co-Autoren von einem Überraschungsfund: viel Helium-3 (3He) in unserer Atmosphäre.

3He wird schon seit einiger Zeit als wertvolle Methode für eine saubere Kernfusion und entsprechender Energiegewinnung gehandelt. Allerdings musste man ernsthafte Überlegungen bisher ausschließen, da das Vorkommen des Isotops auf der Erde als zu gering eingestuft wurde. 3He ist beispielsweise auf dem Mond zur Genüge vorhanden, doch von der Energiegewinnung unseres nächtlichen Leuchtkörpers sind wir noch entfernt. Der Überraschungsfund seitens der Forscher lässt jedoch neue Hoffnung auf eine saubere Kernfusion mit Helium-3 auch ohne Weltraumtechnik entstehen.

Ein bisschen Chemie: Bei Helium-3 handelt es sich um ein Isotop vom Element Helium. Ein Isotop beschreibt ein Atom mit gleich vielen Protonen wie im Atomkern, aber einer unterschiedlichen Anzahl an Neutronen. So hat 3He genauso wie das Element Helium zwei Protonen, aber nur ein Neutron im Atomkern. Helium hingegen verfügt über zwei Neutronen. Helium-3 gilt im speziellen als stabiles Isotop von Helium.

Mit Helium-3 ist eine saubere Fusionsenergie möglich

Bisher ist allerdings unklar, woher das neu entdeckte Helium-3 rührt. Benjamin Birner gibt gegenüber vice zu: „[…] es war für mich ebenfalls eine Überraschung.“ Das Besondere an Helium-3 ist, dass es Fusionsenergie wesentlich sauberer und konstanter ermöglichen würde, wie Spektrum erklärt.

Würde man 3He in einem Fusionsprozess mit Deuterium nutzen, würde zum einen mehr Energie im Vergleich zu bisherigen Methoden entstehen. Zum anderen könne man auf den radioaktiven Stoff Tritium ebenso verzichten. Auch schwer kontrollierbare Abfallprodukte würden beim Prozess entfallen. Insbesondere letzter Punkt würde die Kernfusion auch um einiges sicherer für Mensch, Tier und Umwelt machen.

Aktuell setzt man in der Forschung auf einen Fusionsprozess mit Tritium und Deuterium. Dieser soll etwa im Kernkraftwerk ITER bald vonstattengehen. Allerdings steht das Kernkraftwerk schon jetzt vor der Gefahr der Rohstoffknappheit.

  • Weiterlesen: Was genau bei einer Kernfusion passiert, erklären wir dir in unserem separaten Artikel zum Thema.

Quellen: „Increasing atmospheric helium due to fossil fuel exploitation“ (09. Mai 2022, nature geosience), vice, Spektrum

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