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Brennstoffnachfüllung

Ein mit Divertor begrenztes Plasma verliert ständig Plasmateilchen, die zusammen mit den Verunreinigungen von den Divertorpumpen entfernt werden.


Bei einem späteren Fusionskraftwerk entfernt der Divertor auf diese Weise auch die "Asche" des Fusionsprozesses, das Helium.

Zum Nachfüllen des Plasmas gibt es verschiedene Methoden: Gaseinblasen vom Gefäßrand, Neutralteilcheninjektion oder das Einschießen von Wasserstoff-Pellets. Dabei wird Wasserstoffgas so stark abgekühlt, bis es gefriert und Kügelchen (Pellets) von wenigen Millimetern Durchmesser geformt werden können. In Gaskanonen oder Zentrifugen beschleunigt, werden sie tief in das heiße Plasma hineingeschossen, wo sie wieder verdampfen und die einzelnen Atome ionisiert werden.


Plasmaentladung in ASDEX Upgrade. Links oben verdampft gerade ein Pellet Bild vergrößern
Plasmaentladung in ASDEX Upgrade. Links oben verdampft gerade ein Pellet

Da die Pellets den Brennstoff gezielt an beliebiger Stelle im Plasma abladen, kann man so auch das Dichteprofil des Plasmas verändern.

Die Pelletzentrifuge an ASDEX Upgrade kann pro Sekunde bis zu 80 Pellets mit einer Maximalgeschwindigkeit von 1200 Metern pro Sekunde – vierfache Schallgeschwindigkeit – in das Plasma schießen. Dabei wird mit einem einzigen der etwa ein Milligramm schweren Pellets rund ein Drittel des Plasmas nachgefüllt.

 
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