Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Aktualisierungen | Downloads | Hilfe

P: Fachverband Plasmaphysik

P 21: Diagnostik / Plasma-Wand-Wechselwirkung

P 21.2: Hauptvortrag

Donnerstag, 31. März 2011, 11:00–11:30, HS C

Oberflächenreaktionen an der ersten Wand von Fusionsmaschinen - Von den Einzelprozessen zur Modellierung — •Christian Linsmeier, Matthias Reinelt und Klaus Schmid — Max-Planck-Institut für Plasmaphysik, Garching b. München

Auf der Grundlage langjähriger Studien zur Plasma-Wand-Wechselwirkung (PWW) wurden für die erste Wand von ITER die drei Elemente Be, C und W gewählt. Durch Erosion, Transport im Plasma und Redeponierung entstehen Oberflächenverbindungen, die gegenüber den reinen Elementen andere physikalische und chemische Eigenschaften aufweisen. Um die die Entwicklung der ersten Wand im Betrieb vorhersagen zu können, sind detaillierte Kenntnisse der physikalischen und chemischen Oberflächenprozesse erforderlich. In Laborexperimenten wurden thermische und ioneninduzierte Elementarreaktionen in binären und ternären Stoffsystemen studiert. Als Ergebnis sind viele Einzelreaktionen durch Aktivierungsbarrieren und reaktionskinetische Daten beschreibbar. Diese bilden die Grundlage für eine Modellierung der Bildungs- und Zersetzungsreaktionen als Funktion von Temperatur und verfügbaren Spezies. Eine parametrisierte Form dieser Prozesse erlaubt schließlich die Integration der Oberflächenreaktionen in ein globales Modell, das die Zusammensetzung der ersten Wand sowie die Erosionsflüsse im Gleichgewicht beschreibt - und damit die Vorhersage der Verunreinigungskonzentrationen im Plasma erlaubt.