Wissenschaftler am chinesischen Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), der als künstliche Sonne bezeichnet wird, haben einen bahnbrechenden Meilenstein in der Kernfusionsforschung erreicht, indem sie erfolgreich stabiles Plasma bei Dichten aufrechterhalten haben, die weit über das hinausgehen, was bisher für möglich gehalten wurde. Der Durchbruch, veröffentlicht in Science Advances am 1. Januar 2026, markiert das erste Mal, dass Forscher das Greenwald-Limit überschreiten, eine theoretische Grenze, die Fusionsexperimente seit Jahrzehnten einschränkt, und stellt einen wichtigen Schritt zur Erreichung nahezu unbegrenzter sauberer Energie dar.
Der EAST-Reaktor erreichte das, was Physiker als dichtefreies Regime bezeichnen, einen lange theoretisierten Zustand, in dem das Plasma stabil bleibt, selbst wenn seine Dichte weit über traditionelle Betriebsgrenzen hinaus steigt. Während der Experimente blieb das Plasma bei extremen Dichten stabil, die von 1,3 bis 1,65 mal über dem Greenwald-Limit reichten, deutlich höher als der übliche Betriebsbereich des Tokamaks von 0,8 bis 1. Dieses Ergebnis beseitigt eines der bedeutendsten Hindernisse, das den Fortschritt zur praktischen Fusionszündung verlangsamt hat.
Die Forschung wurde gemeinsam von Professor Ping Zhu von der Huazhong University of Science and Technology und Associate Professor Ning Yan von den Hefei Institutes of Physical Science an der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geleitet. Ihre Arbeit basiert auf einer Theorie namens Plasma-Wand-Selbstorganisation, die vorschlägt, dass ein dichtefreies Regime möglich wird, wenn die Wechselwirkung zwischen dem Plasma und den Reaktorwänden einen sorgfältig ausbalancierten Zustand erreicht. Professor Zhu erklärte, dass die Ergebnisse einen praktischen und skalierbaren Weg zur Erweiterung der Dichtegrenzen in Tokamaks und brennenden Plasmafusionsgeräten der nächsten Generation nahelegen.
Um das Greenwald-Limit zu überwinden, kontrollierten die Wissenschaftler sorgfältig die Wechselwirkung des Plasmas mit den Reaktorwänden, indem sie zwei Schlüsselparameter präzise steuerten: den anfänglichen Brenngasdruck und die Elektronenzyklotronresonanzheizung, die die Frequenz bestimmt, bei der Elektronen im Plasma Mikrowellen absorbieren. Das Experiment bestätigte, dass Plasma auch bei extremen Dichten stabil bleiben kann, wenn diese Wechselwirkungen richtig gesteuert werden, und validierte damit Jahrzehnte theoretischer Vorhersagen.
Die Auswirkungen dieses Durchbruchs reichen weit über die EAST-Anlage in Hefei, China, hinaus. Tokamaks der nächsten Generation, einschließlich des internationalen ITER-Projekts, das derzeit in Frankreich gebaut wird, und verschiedener kommerzieller Fusionsunternehmen aus dem Privatsektor, könnten nun möglicherweise auf deutlich höheren Leistungsniveaus arbeiten, ohne auf die Plasmastörungen zu stoßen, die frühere Designs plagten. Während die Welt darum wetteifert, Fusionsenergie als Lösung für den Klimawandel und den wachsenden Energiebedarf zu entwickeln, bringt diese Errungenschaft die Menschheit messbar näher daran, denselben Prozess zu nutzen, der die Sonne antreibt, für eine saubere, praktisch unbegrenzte Stromerzeugung.