Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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P: Plasmaphysik

P III: HV III

P III.1: Hauptvortrag

Dienstag, 4. April 2000, 11:00–11:40, HS IX

Einfluß des Plasmarandes auf den Einschluß im Fusionsexperiment ASDEX Upgrade — •W. Suttrop — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, EURATOM-Assoziation, D-85740 Garching

Kernfusionsplasmen erfordern für eine optimale Deuterium-Tritium- Reaktionsrate eine Plasmatemperatur von ca. 10−20 keV, die in heutigen Fusionsexperimenten mit magnetischem Einschluß auch erreicht wird. Für ein sich selbst unterhaltendes (“gezündetes”) Plasma ist darüber hinaus ein guter Energie-Einschluß notwendig, damit die Heizleistung durch die bei der Fusionsreaktion entstehenden He-Kerne diese Temperatur allein aufrechterhalten kann. Der den Einschluß bestimmende Wärmetransport senkrecht zum Magnetfeld wird in heißen Fusionsplasmen vorwiegend durch Turbulenz getragen, die ihrerseits von Plasmaparametern wie den Temperaturgradienten abhängt. Empirisch ergibt sich ein Transportgesetz, welches zu “steifen” Temperaturprofilen führt, und damit den zentralen Einschluß von den Bedingungen am Plasmarand abhängig macht.

Am Garchinger Fusionsexperiment ASDEX Upgrade werden die durch den Plasmarand bedingten Operationsgrenzen experimentell untersucht, speziell die Bedingungen für den Aufbau einer Rand-Transportbarriere und die Begrenzung des Plasmadrucks durch magnetohydrodynamische Instabilitäten. Die Phänomenologie, empirische Skalierungen sowie Experimente zum Vergleich mit Modellen werden beschrieben.