Die Kernmaterialien des Fusionsbrennstoffkreislaufs

Häufigstes Wasserstoff-Isotop, Referenzgrösse im Fuel Cycle

Weltweit verfügbare Mengen

praktisch unbegrenzt — häufigstes Element im Universum

Radioaktiv

Nein

Dichte

0.09 kg/m³ (H₂-Gas, Normbedingungen)

Schmelzpunkt

−259.1 °C

Siedepunkt

−252.9 °C

Brennbarkeit

Hochentzündlich.

Kein eigener Fusionsbrennstoff, muss aber sauber von D/T abgetrennt werden.

Der zweite Fusionsbrennstoff

Weltweit verfügbare Mengen

praktisch unbegrenzt — ~33 mg/l im Meerwasser

Radioaktiv

Nein

Dichte

0.18 kg/m³ (D₂-Gas, Normbedingungen)

Schmelzpunkt

−254.4 °C

Siedepunkt

−249.7 °C

Brennbarkeit

Hochentzündlich wie Wasserstoff.

Kann relativ einfach aus Meerwasser gewonnen werden (Schwerwasser-Elektrolyse).

Der eigentliche Fusionsbrennstoff

Weltweit verfügbare Mengen

~20 kg — geschätzte Weltreserve

Radioaktiv

Ja — β⁻-Strahler (sehr niedrige Energie, kein externes Bestrahlungsrisiko)

Halbwertszeit

12.32 Jahre

Dichte

0.27 kg/m³ (T₂-Gas, Normbedingungen)

Schmelzpunkt

−252.5 °C

Siedepunkt

−248.1 °C

Brennbarkeit

Brennbar wie Wasserstoff, zusätzlich radioaktiv.

Nicht extern beschaffbar in Reaktormengen — muss im Kraftwerk selbst erbrütet werden.

Seltenes Isotop, Kandidat für aneutronische Fusion

Weltweit verfügbare Mengen

extrem selten — keine wirtschaftliche Förderquelle auf der Erde

Radioaktiv

Nein

Dichte

0.135 kg/m³ (Gas, Normbedingungen)

Schmelzpunkt

nur unter Druck fest (kein Schmelzpunkt bei Normaldruck)

Siedepunkt

−269.9 °C

Brennbarkeit

Nicht brennbar (Edelgas).

Auf dem Mond im Regolith vermutet — Ausgangspunkt für Weltraumressourcen-Debatten.

Der Ausgangsstoff für das Tritium-Breeding

Weltweit verfügbare Mengen

begrenzt — 6-Li Weltreserve (isotopenrein)

Radioaktiv

Nein

Dichte

0.534 g/cm³

Schmelzpunkt

180.5 °C

Siedepunkt

1342 °C

Brennbarkeit

Hochentzündlich, reagiert heftig mit Wasser.

Limitierender Faktor vieler Blanket-Konzepte.

Trägermedium für FLiBe-Kühlkreisläufe

Weltweit verfügbare Mengen

~28 Mio. t — Weltreserven Lithium gesamt (~92% als 7-Li)

Radioaktiv

Nein

Dichte

0.534 g/cm³

Schmelzpunkt

180.5 °C

Siedepunkt

1342 °C

Brennbarkeit

Hochentzündlich, reagiert heftig mit Wasser.

Trägt kaum zum Tritium-Breeding bei, aber zentral für FLiBe.

Neutronenvervielfacher im Blanket

Weltweit verfügbare Mengen

~480 t — Jahresproduktion weltweit

Radioaktiv

Nein

Dichte

1.85 g/cm³

Schmelzpunkt

1287 °C

Siedepunkt

2469 °C

Brennbarkeit

Pulver/Staub brennbar, Massivmaterial nicht. Hochtoxisch (Berylliose-Risiko).

Eines der leichtesten Strukturmetalle; strenge Handhabungsvorschriften.

Hüllenmaterial des Blankets

Weltweit verfügbare Mengen

~100'000 t — Jahresproduktion weltweit

Radioaktiv

Nein

Dichte

19.25 g/cm³

Schmelzpunkt

3422 °C (höchster aller Metalle)

Siedepunkt

5555 °C

Brennbarkeit

Nicht brennbar als Massivmetall; Feinstaub brennbar.

Härtestes unlegiertes Metall, oft mit Vanadium legiert.