Bonn 2000 – wissenschaftliches Programm

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PV: Plenarvorträge

PV IX

PV IX: Plenarvortrag

Freitag, 7. April 2000, 09:45–10:30, HS X

Barrieren für den Energieverlust in Tokamaks: der Weg zu einem kompakteren stationären Fusionsreaktor — •O. Gruber und ASDEX Upgrade Team — Max-Planck Institut für Plasmaphysik, EURATOM-IPP Ass., Boltzmannstr. 2, 85748 Garching

Der turbulente Energietransport in toroidalen magnetischen Einschlußkonfigurationen bestimmt die Dimension eines Fusionskraftwerks. In den letzten Jahren wurden sowohl am Plasmarand (H-Mode) wie auch im Plasmainneren Transportbarrieren entdeckt, die auf die Unterdrückung des turbulenten Transports durch Scherströmungen zurückzuführen sind. Die inneren Transportbarrieren (ITB) erfordern, daß die Steigung der Magnetfeldlinien nach außen hin anwächst (“reversed shear”) oder konstant bleibt. Dies wird durch den “bootstrap” Strom erleichtert, den die Druckgradienten der ITB über einen thermoelektrischen Effekt selbst erzeugen.
Bei Überlagerung der ITB mit der H-Moden Randbarriere entstehen globale Einschlußbedingungen, welche Zündung in einer wesentlich kompakteren Fusionsanlage, und - wegen des starken intern getriebenen bootstrap-Stroms - auch den Dauerstrichbetrieb eines Tokamakreaktors mit geringer Leistungszufuhr von außen ermöglichen sollten. Am Divertortokamak ASDEX-Upgrade ist es in den letzten beiden Jahren gelungen, einen “advanced” Betriebszustand mit gleichzeitiger innerer und Randbarriere für viele Energieeinschlußzeiten und sogar auf der Zeitskala der Stromdiffusion aufrecht zu erhalten, und - in zunächst getrennten Experimenten - solche ITBs auch unter den Bedingungen eines Fusionsreaktors (Elektronentemperatur ≥ Ionentemperatur) zu erzielen.