Zähmende Plasmen: Verbesserung der Fusion durch Mikrowellen

Wir alle wissen, dass Mikrowellen gut für das Kochen von Popcorn sind, aber Wissenschaftler haben kürzlich gezeigt, dass sie auch gefährliche Wellen in Plasmen verhindern und dazu beitragen können, saubere, nahezu unbegrenzte Energie durch Fusion zu erzeugen. Die Fusion findet statt, wenn schnell bewegte Atomteilchen ineinander schlagen und zusammenkleben. Die Partikel müssen so heiß sein, dass Atome zerfallen und ein Gas aus geladenen Partikeln, ein Plasma, zurückbleiben. Die Energie, die beim Verschmelzen von Plasmapartikeln freigesetzt wird, kann zur Stromerzeugung genutzt werden.

Um die Fusionsenergie zu nutzen, können die schnellen Partikel durch ein starkes Magnetfeld begrenzt werden, das die Partikel auf einem geschlossenen Weg führt. Wenn die Partikel von ihrem geschlossenen Weg abgeschlagen werden, machen sie die Fusion weniger effizient und können sogar das Fusionsgerät beschädigen. Wissenschaftler suchen daher nach Wegen, um zu verhindern, dass die energiereichen Partikel aus dem Ruder laufen.

Eine Möglichkeit, ein Partikel aus dem Fusionsgerät herauszutreten, ist die Interaktion mit Wellen. So wie ein Boot in einem See von vorbeiziehenden Wellen angeregt werden kann, kann ein Partikel in einem Plasma einen Energieschub von Wellen erhalten, die sich entlang des Magnetfeldes bewegen, das zum Einschließen des Plasmas verwendet wird. In der vorliegenden Arbeit werden die Wellen Alfvén-Wellen genannt, benannt nach dem Nobelpreisträger Hannes Alfvén, der sie entdeckte. Solche Wellen sind für zukünftige Tokamak-Fusionsreaktoren problematisch, da sie es schwieriger machen, das Plasma heiß zu halten und zu fusionieren.

„Die Kontrolle dieser Wellen hilft uns, die schnellen Partikel, die Fusionsplasmen erwärmen, festzuhalten“, sagt Dr. Michael Van Zeeland von General Atomics, der die Forschung leitete. Das internationale Team, das diese Forschung durchführte, bestand aus mehr als 30 Wissenschaftlern aus der ganzen Welt, die gemeinsam einen Ansatz entwickelten, um die Wellen in Schach zu halten.

Die Forschungsarbeiten, die an der DIII-D National Fusion Facility in San Diego, Kalifornien, und der ASDEX-Upgrade-Anlage in Deutschland durchgeführt wurden, werden auf dem Treffen der American Physical Society Division of Plasma Physics in Portland, Oregon, vorgestellt. Die Wissenschaftler verwendeten eine bestimmte Art von Mikrowellen, Elektronen-Zyklotron-Wellen, die sie präzise in die Nähe der Lage der Wellen auf dem Magnetfeld lenken. Die Mikrowellen haben die Wellenaktivität signifikant verändert – in einigen Fällen sogar vollständig entfernt.

Diese Forschung ergab einen Einblick in diese speziellen Mikrowellen und wie sie mit den Wellen auf den Magnetfeldern interagieren. Die Forscher glauben, dass die Ergebnisse zur Entwicklung von Ansätzen zur Kontrolle oder Reduzierung des Auftretens von Wellen auf den Magnetfeldern führen können und helfen könnten, einen Weg zu einer effizienteren Fusionsenergie zu finden.

Teilen Ist Liebe! ❤❤❤ 3 shares ❤❤❤

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

shares