Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Sie wollen auch ein ePaper? Erhöhen Sie die Reichweite Ihrer Titel.
YUMPU macht aus Druck-PDFs automatisch weboptimierte ePaper, die Google liebt.
ist das „Verbesserte H-Regime“: Im<br />
Jahr 1997 fanden Wissenschaftler an<br />
ASDEX Upgrade heraus, dass sich<br />
durch spezielle Formung des Stromprofils<br />
ein Zustand mit nochmals verbesserten<br />
Energieeinschluss- und<br />
Stabilitätseigenschaften erreichen<br />
lässt. Entsprechend fand der neue<br />
Plasmazustand großes Interesse: Je<br />
höher man den Energieinhalt des<br />
Plasmas und damit die Fusionsausbeute<br />
treiben kann, desto kleiner<br />
und damit kostengünstiger wird ein<br />
späteres Kraftwerk.<br />
Ein stabiler Plasmazustand mit nochmals<br />
verbesserter Wärmeisolation<br />
lässt sich durch den Aufbau so<br />
genannter interner Transportbarrieren<br />
realisieren. Dabei wird das H-Regime<br />
– dessen gute Werte durch eine<br />
Transportbarriere am Plasmarand her-<br />
���������������������������<br />
���<br />
���<br />
��<br />
�<br />
vorgerufen werden – mit verbessertem<br />
Einschluss in inneren Plasmabereichen<br />
kombiniert, in denen die<br />
Wärmeisolation durch das Ausbilden<br />
einer Plasmaströmung stark verbessert<br />
ist. Um eine interne Barriere aufzubauen,<br />
gibt man dem im Plasma<br />
fließenden Strom – der einen Teil des<br />
magnetischen Käfigs aufbaut – ein<br />
optimiertes Profil. Während sich normalerweise<br />
die Stromstärke im heißen<br />
Plasmazentrum zuspitzt, wird<br />
nun ein flacheres Stromprofil eingestellt.<br />
Das veränderte Stromprofil ist<br />
Ursache für die Transportbarriere und<br />
soll durch äußeren Stromtrieb über<br />
die gesamte Entladung erhalten werden.<br />
ASDEX Upgrade konnte 1998 zum<br />
ersten Mal zeigen, dass interne<br />
Transportbarrieren gleichzeitig in<br />
��������������������<br />
������������������������<br />
�������������������<br />
��������������������������������������������������������������������� ������������������ �����������<br />
�����������������������<br />
den Profilen der Ionen- und der<br />
Elektronentemperatur erreicht werden<br />
können (Abb. 6). In diesem günstigen<br />
Plasmazustand steigt die Wärmeisolation<br />
nochmals um 30 Prozent.<br />
Solche Ergebnisse dienen direkt der<br />
Konzeptverbesserung des Tokamaks:<br />
Für Fusionsanlagen vom Typ Tokamak<br />
ist es nämlich im Hinblick auf<br />
ein künftiges Kraftwerk wichtig, die<br />
Anlagen vom Puls- zum Dauerbetrieb<br />
zu bringen. Dazu muss der Plasmastrom<br />
von außen getrieben werden<br />
und nicht mehr über den nur pulsweise<br />
arbeitenden Transformator: So<br />
wurde in den Entladungen mit verbessertem<br />
H-Regime der Strom nur<br />
noch zu 50 Prozent per Transformator<br />
erzeugt; 15 Prozent trieb die<br />
Neutralteilchenheizung und 35 Prozent<br />
trug ein mit dem Plasmadruck<br />
verbundener Strom bei, der Bootstrap-Strom.<br />
Auf die beiden letzteren<br />
setzt man bei allen Versuchen, den<br />
Tokamak dauerbetriebsfähig zu machen.<br />
Wie sich dies mit anderen<br />
Erfordernissen – Stabilität, Verunreinigungskontrolle<br />
und Energieabfuhr<br />
– vereinen lässt, ist einer der Arbeitsschwerpunkte<br />
von ASDEX Upgrade.<br />
Abb. 6:<br />
Profile der Ionen- und Elektronentemperatur<br />
in ASDEX Upgrade über dem Plasmaradius. Im<br />
Bereich der internen Transportbarriere (blaues<br />
Feld) werden die Profile deutlich steiler, so<br />
dass hohe Zentraltemperaturen erreicht<br />
werden. (Grafik: IPP)<br />
67
Change language