Otto-Hahn-Medaille für IPP-Nachwuchs­wissen­schaftler

Dr. Alessandro Di Siena für seine bahnbrechenden Arbeiten zur Wechselwirkung zwischen schnellen Plasmateilchen und Turbulenz ausgezeichnet

20. April 2021

Die Otto-Hahn-Medaille hat die Max-Planck-Gesellschaft an Dr. Alessandro Di Siena vom Bereich Tokamak-Theorie im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik in Garching vergeben. Die Auszeichnung soll den besonders begabten wissenschaftlichen  Nachwuchs zu einer späteren Hochschul- oder Forscherkarriere motivieren.

Rechnung zur Entwicklung der Turbulenz im Inneren eines optimierten Plasmas von ASDEX Upgrade. Passend abgestimmte schnelle Teilchen sorgen für eine Zone, in der die Turbulenz unterdrückt ist.

In einer Reihe bahnbrechender theoretischer Untersuchungen hat Alessandro Di Siena, der zurzeit als Postdoktorand an der Universität von Texas in Austin, USA, beschäftigt ist, die Existenz und Natur stabilisierender Wirkungen enthüllt, die schnelle Plasmateilchen auf die Turbulenz in Fusionsplasmen haben können. Die kleinen Plasmawirbel transportieren Teilchen und Wärme aus dem heißen Plasmazentrum nach außen zum kälteren Rand und können so die Wärmeisolation des magnetisch eingeschlossenen Plasmas beeinträchtigen. Um den Energieertrag eines künftigen Fusions­kraft­werks zu erhöhen, ist es ein wichtiges Ziel, diesen „turbulenten Transport“ zu verstehen, vorherzusagen und beeinflussen zu können.

Seine Entdeckung gelang Alessandro Di Siena durch eine geschickte Kombination raffinierter analytischer Rechnungen mit gyrokine­tischen Simulationen auf einigen der leistungsstärksten Super­computer der Welt. Das Ergebnis war ein klares Bild auf Basis zweier neuartiger physikalischer Mechanismen – zum einen eine Resonanz zwischen den schnellen Teilchen und den die Turbulenz antreibenden Plasmainstabilitäten, zum anderen eine nichtlineare Wechselwirkung zwischen verschiedenen Plasmainstabilitäten, von denen manche durch schnelle Teilchen angetrieben werden. Mit reduzierten analytischen Modellen, die den Kern dieser Mechanismen erfassen, beteiligte sich Alessandro Di Siena zudem an der Entwicklung experimenteller Studien, in denen untersucht wurde, ob sich die Turbulenz im Plasma durch schnelle Teilchen unterdrücken lässt. Ergebnis war ein neuer und verbesserter Einschluss-Modus im Garchinger Tokamak ASDEX Upgrade.

Mit der Otto-Hahn-Medaille zeichnet die Max-Planck-Gesellschaft jedes Jahr junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für herausragende Leistungen in ihrer Doktorarbeit aus. Sie ist mit einem Preisgeld von 7500 Euro verbunden.

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