Tiroler Physiker sind langfristiger Energiegewinnung auf der Spur

5. März 2002, 11:44
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Mit Teilchensimulationsmodell erfolgreich in der internationalen Fusionsforschung

Innsbruck - Der langfristigen Energiegewinnung durch Kernfusion sind Tiroler Physiker unter anderem mit einem Teilchensimulationsmodell auf der Spur. Mit ihrem Projekt seien wichtige Erkenntnisse zum Verständnis des so genannten "divertornahen Plasmas" gewonnen worden.

Damit würden die Wissenschafter nun "an vorderster Front" der internationalen Fusionsforschung mitmischen, erklärte Univ.-Prof. Siegbert Kuhn vom Institut für Theoretische Physik an der Universität Innsbruck. Seit etwa 50 Jahren beschäftigen sich viele Wissenschafter "intensiv" mit der "gesteuerten Erschließung der Fusionsenergie unter Reaktorbedingungen", teilte Kuhn mit. Dabei werde versucht, die Energieerzeugung der Sonne auf der Erde kontrolliert nachzuvollziehen und durch die Verschmelzung leichter Atomkerne (vor allem Wasserstoff) zu schwereren (Helium), Energie zu erzeugen.

"Tokamak"

Rund zwei Jahre lang haben sich die Tiroler Wissenschaftler unterstützt vom Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung (FWF) mit Teilchensimulationsstudien von Divertorplasmen beschäftigt. In der experimentellen Fusionsforschung werde heißes Plasma in einem ringförmigen Gefäß (Torus) durch ein starkes Magnetfeld geeigneter Struktur eingeschlossen. Die derzeit vielversprechendste Konfiguration werde als "Tokamak" bezeichnet. In einem Tokamak unterscheidet man zwischen dem heißen "Kernplasma", in dem die energieliefernden Kernfusionsreaktionen ablaufen sollen, und dem kühleren "Randschichtplasma", durch das energiegeladene Plasmateilchen zu den Prallplatten des "Divertors" geleitet werden.

Ein Hauptproblem der Fusionsforschung sei der Kontakt zwischen Plasma und Divertorwand, da der Energiebelastung der Prallplatten "strikte technische Grenzen" gesetzt seien. Mit seinem Projekt hätten Kuhn und seine Mitarbeiter die bestehenden physikalischen Modelle und Simulationsprogramme "stark verbessert" und den Einfluss von sekundären und schnellen Elektronen auf die Divertorrandschicht "klar nachgewiesen und quantifiziert". Damit "konnten wir auch wesentlich zum Verständnis der Entstehung und der Auswirkungen schneller Teilchen beitragen", betonte Kuhn. In einem nächsten Schritt sollen diese Ergebnisse direkt für die "integrierte Modellierung und Optimierung existierender und geplanter Tokamaks" eingesetzt werden. (APA)

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