Bonn 2010 – wissenschaftliches Programm

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AKE: Arbeitskreis Energie

AKE 3: Kernfusion

AKE 3.3: Hauptvortrag

Montag, 15. März 2010, 17:45–18:15, JUR D

Plasma-Wand-Wechselwirkung als Schlüsselthema auf dem Weg zum Fusionskraftwerk — •Bernhard Unterberg — Forschungszentrum Jülich, Institut für Energieforschung - Plasmaphysik, Partner im Trilateralen Euregio Cluster, D-52425 Jülich

Energie- und Teilchenabfuhr aus magnetisch eingeschlossenen Fusionsplasmen erfordern eine Lokalisierung der Wärme- und Teilchenflüsse auf der ersten Wand von Fusionsreaktoren. Die damit verbundenen Wärme- und Teilchenlasten führen zur Erosion von Wandmaterial und begrenzen die Lebensdauer der Wandkomponenten. Die Einlagerung des Fusionsbrennstoffs Tritium im Wandmaterial kann zu einem unakzeptabel hohem Tritiuminventar im Reaktor führen. Damit wird die Plasma-Wand- Wechselwirkung zu einer Schlüsselfrage für das im Bau befindliche Fusionsexperiment ITER und den ökonomischen Betrieb eines späteren Fusionsreaktors.

Weitaus höhere Energie- und Teilchenflüsse in ITER und DEMO (im stationären Betrieb und während transienter Ereignisse) im Vergleich zu heutigen Fusionsexperimenten und die Belastung der Wandmaterialien durch schnelle Fusionsneutronen in DEMO stellen große Herausforderungen dar. In diesem Beitrag werden aktuelle Forschungsergebnisse zu Erosion und Brennstoffrückhaltung in Kohlenstoff und Wolfram beschrieben, die an den Tokamaks TEXTOR, ASDEX-Upgrade und am europäischen Fusionsexperiment JET erzielt wurden. Neue Experimente wie die neue ITER-ähnliche Wand an JET und das lineare Plasmaexperiment MAGNUM-PSI werden vorgestellt, in dem Teilchenflussdichten wie im Divertor von ITER erreicht werden.