Highlights 2014

Forschungsnachrichten aus dem Bereich Plasmarand und Wand


Der Snowflake-Divertor

Das derzeit vielversprechendste Design für einen Fusionsreaktor ist der Divertor-Tokamak in „Single-Null-Konfiguration“. Die im zentralen Plasma entstandene Wärme wird hierbei in den Divertorbeinen auf die Prallplatten geleitet. Ein großes Problem ist die starke Lokalisierung dieser Flüsse, die die Materialien bis an die Grenze ihrer Belastbarkeit treiben. Der „Snowflake-Divertor“ ist eine Konfiguration mit zwei zusätzlichen Divertorbeinen, die als Konzept diskutiert wird, den Wärmefluss gleichmäßiger zu verteilen. Aufgrund seiner komplexeren Topologie war es allerdings bisher nur marginal möglich, eine solche Konfiguration numerisch zu beschreiben.

In Zusammenarbeit mit dem schweizer Experiment TCV, das diese Konfiguration experimentell untersucht, sind nun mit dem am IPP entwickelten Code EMC3-Eirene erstmals Berechnungen des Snowflake-Divertors gelungen. Dabei hat sich herausgestellt, dass der Wärmefluss in die sekundären Divertorbeine tatsächlich deutlich größer ist, als bisherige Modelle vorhersagen. In absoluten Werten handelt es sich in TCV allerdings nur um einen verhältnismäßig kleinen Effekt von ~ 10 %. Ob dieser Effekt in einem deutlich größeren Reaktor zunimmt und ob eine solche Konfiguration tatsächlich reaktortauglich ist, ist Gegenstand weiterer Untersuchungen. Diese Arbeit wurde jetzt bei der Zeitschrift `Plasma Physics and Controlled Fusion' als "IOPselect“-Artikel publiziert:

T. Lunt et al. 2014 Plasma Phys. Control. Fusion 56 035009

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