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A: Fachverband Atomphysik

A 1: Plasma Interactions / Rydberg Atoms

A 1.1: Prize Talk

Monday, March 2, 2009, 10:45–11:30, VMP 6 HS-B

Optimierter und selbst-optimierender magnetischer Einschluß — •Friedrich Wagner — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Teilinstitut Greifswald, EURATOM Association --- Träger der Stern-Gerlach-Medaille

Der Stand der Tokamakline erlaubt den Bau des ersten experimentellen Fusionskraftwerks. ITER soll in D-T Plasmen 500 MW Fusionsleistung erzeugen. Der Stellarator ist ein alternativer Vertreter des toroidalen Einschlusses, wobei mit Wendelstein 7-X das am weitesten fortgeschrittene Konzept dieser Linie in Greifwald realisiert wird. Die Optimierung beider Systeme gilt der Qualität der thermischen Isolation des Plasmas. Der Tokamak profitiert von seiner reduzierten Dimensionalität; das Stellaratorplasma ist notwendigerweise 3-D erreicht aber durch die Optimierung eine Quasisymmetrie der für den Einschluss bedeutsamen Größen. Die Spulenformgebung erlaubt beim Stellarator eine rigorose Systemoptimierung u.a. mit dem Ziel, den *laminaren* Anteil am radialen Transport auf das niedrige Niveau kontinuierlich symmetrischer Systeme zu senken. Fusionsplasmen sind andererseits offene Systeme, wobei der Einschluß in Tokamaks und optimierten Stellaratoren durch Turbulenzprozesse gegeben ist. Selbst-organsierende Prozesse bestimmen die Plasmaeigenschaften. Der selbst-induzierte Übergang in die H-Mode (high confinement) verbessert die Einschlussqualität um einen Faktor der erlaubt, die Systemgröße zu reduzieren und damit die Baukosten deutlich zu senken. Korrelationen im Turbulenzfeld führen zu einer makroskopischen Strömung im Plasma, welche die Turbulenz letzlich unterdrückt. Mechanismen turbulenter klassischer Systeme finden sich auch in Hochtemperaturplasmen wieder.