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Verunreinigungen im Plasma

Wandatome, die durch Plasmateilchen aus der Wand des Plasmagefäßes herausgeschlagen wurden, können in das Plasma eindringen und es verunreinigen.


Die schweren Atome aus der Wand – Atome der Elemente Eisen, Nickel, Chrom, oder ähnliche – sind, anders als der leichte Wasserstoff, auch bei den hohen Fusionstemperaturen nicht vollständig ionisiert. Je höher die Ladungszahl dieser Verunreinigungen, desto mehr Elektronen sind noch an die Atomrümpfe gebunden. Umso stärker entziehen sie dem Plasma Energie und strahlen sie als Ultraviolett- oder Röntgenlicht wieder ab. Auf diese Weise kühlen sie das Plasma ab, verdünnen es und verringern so die Fusionsausbeute.

Um das Gefäß vor Teilchen aus dem Plasma und umgekehrt das Plasma vor Verunreinigungen aus der Wand zu schützen, lenkt ein spezielles Magnetfeld die Plasmarandschicht auf besonders ausgerüstete Stellen der Gefäßwand, die Divertorplatten. So lassen sich die störenden Verunreinigungen aus dem Plasma entfernen. Zugleich wird die Gefäßwand geschont und eine gute Wärmeisolation des Plasmas erreicht.


<p>Blick in das Plasma der Fusionsanlage ASDEX Upgrade: Das einschließende Magnetfeld lenkt die Randschicht des Plasmas auf speziell ausgerüstete Platten am Boden des Plasmagefäßes, die Divertor-Platten.</p> Bild vergrößern

Blick in das Plasma der Fusionsanlage ASDEX Upgrade: Das einschließende Magnetfeld lenkt die Randschicht des Plasmas auf speziell ausgerüstete Platten am Boden des Plasmagefäßes, die Divertor-Platten.

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