Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm
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P: Plasmaphysik
P 11: Magnetischer Einschluß IV
P 11.4: Vortrag
Donnerstag, 18. März 1999, 12:45–13:00, CH 3
Vorschlag eines neutronenfreien Fusionsreaktors — •Jürgen Andrä und Anselm Heinen — Institut für Kernphysik, Uni Münster, Wilhelm Klemm Str. 9,48149 Münster
Eine neue Konfiguration für einen Fusionsreaktor auf der Basis der p-B11-Reaktion wurde bei unseren Simulationen von EZR-Ionenquellen entdeckt. In einer Minimum-B-Magnetstruktur mit ausgeprägt flachem Minimum bei der Resonanzfeldstärke können Protonen durch Ionen-Zyklotron-Resonanzheizung in kürzester Zeit auf sehr stabile Bahnen bei 600 keV befördert werden.
Auch bei Berücksichtigung von Stößen bleiben diese sehr stabil und akkumulieren sich zu etwa hundertfacher Dichte der Umgebungsdichte ! Unter diesen Bedingungen lassen sich höhere Fusionsleistungsdichten erreichen als mit der thermalisierten D-T-Reaktion bei 48 keV, wenn man dort die Neutronenenergie als Verlust abschreibt. Damit die Hintergrundelektronen nicht durch Stöße auf zu hohe Energien beschleunigt werden, muß bewußt ein Elektronenverlustkanal in axialer Richtung vorgesehen werden, durch den die Elektronenenergie aber wieder zurückgewonnen werden kann. Bis zu lokalen Protonendichten von 1014cm−3 kann man so kleine Fusionsreaktoren mit einigen 10 kW Leistung bauen. Probleme bereitet allerdings der Diamagnetismus der 600 keV-Protonen bei Dichten von 1015cm−3 für kleine MW-Reaktoren.
Neue Ergebnisse zu diesem Problem werden erörtert werden.