Basistechnologien für die Fusion – Modul B

HML-PIE

Small-scale Testinfrastruktur für die Nachanalyse an bestrahlten Proben

Motivation

Der Betrieb und die Leistung eines Fusionsreaktors ist von den thermo-mechanischen Eigenschaften, der chemischen Beständigkeit und der Erosion/Brennstoffrückhaltung der Plasmawandmaterialien abhängig. Während der Betriebsdauer des Plasmawandmaterials werden durch Strahlenschäden und Plasmawand-Wechselwirkungen (PWW) sowie Hoch-Wärme-Belastung (HHF) Veränderungen in der Materialstruktur induziert, die wiederum Einfluss auf die Lebensdauer haben und daher der Quantifizierung bedürfen, um den notwendigen Input für das Design und die Optimierung des Betriebs eines Fusionsreaktors zu generieren. Das Hochtemperaturmateriallabor (HML) am Forschungszentrum Jülich bietet für diese Analysen die optimalen Rahmenbedingungen mit weltweit einzigartiger Infrastruktur.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts HML-PIE ist der Aufbau und die Nutzung einer erweiterten Testinfrastruktur im HML, um bestrahlte sowie thermisch vorbelastete Proben von Plasmawandmaterialien umfassend nachzuanalysieren. Dabei werden Proben untersucht, die entweder in der linearen Plasmaanlage JULE-PSI oder in der Elektronenstrahlanlage JUDITH 3 durch Partikelbeschuss belastet wurden. So können strahleninduzierte Schäden und Materialdegradation mithilfe mikrostruktureller, thermophysikalischer und mechanischer Untersuchungsmethoden besser erfasst und verstanden werden.

Innovation und Perspektiven

Das erweiterte HML mit seiner weltweit einzigartigen Infrastruktur im Bereich der Untersuchung von Plasma-Wand-Wechselwirkung an neutronenbestrahlten und damit radioaktiven Materialien und Komponenten wird es ermöglichen, Plasma-Wand-Wechselwirkungsprozesse unter den für einen Fusionsreaktor relevanten Betriebsbedingungen besser zu verstehen und einen unverzichtbaren Beitrag für die Entwicklung und Optimierung der Reaktormaterialien und -komponenten zu leisten.

PROJEKTDETAILS

Projektlaufzeit: 01.02.2026 - 31.01.2029
Projektvolumen: 4,9 Mio. Euro (zu 100 % durch das BMFTR gefördert)

PROJEKTKOORDINATION

Dr. Gerald Pintsuk
Forschungszentrum Jülich GmbH
Wilhelm-Johnen-Straße,
52428 Jülich

✉ g.pintsuk@fz-juelich.de

PROJEKTPARTNER

Forschungszentrum Jülich GmbH
Jülich