Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ITER: Grünes Licht für Wolfram-Divertor

09.08.2013
Das internationale Fusionsexperiment ITER könnte nach umfangreichen Untersuchungen und Diskussionen nun von Anfang an mit einem Divertor aus Wolfram ausgestattet werden.
Zu diesem Ergebnis kam ein eigens zu diesem Thema eingerichtetes Final Design Review auf einem Treffen Ende Juni 2013. ITER ist der nächste große Schritt der Fusionsforschung. Mit einer Leistung von 500 Millionen Watt soll es die Energiegewinnung aus der Verschmelzung von Atomkernen erstmals im Kraftwerksmaßstab demonstrieren.

Der ITER-Divertor befindet sich im unteren Teil der Brennkammer. Die Komponente wird unter anderem zum Kühlen und Abtrennen von Heliumatomen aus dem Plasma eingesetzt, die bei der Fusionsreaktion entstehen. Da es an einigen Stellen zum gewollten Kontakt mit dem mehr als 100 Millionen Grad heißen Plasma kommt, muss das Bauteil extrem hitzebeständig ausgelegt werden und über eine effiziente Wasserkühlung verfügen.

Ursprünglich sahen Wissenschaftler und Ingenieure zur Inbetriebnahme von ITER einen Divertor aus faserverstärktem Grafit vor: ein hitzefestes Material, das die Plasmaeigenschaften positiv beeinflusst. Grafit geht aber auch ungewünschte chemische Reaktionen ein und reichert sich mit radioaktivem Tritium an. Für den Dauerbetrieb sollte der Divertor daher erst zu einem späteren Zeitpunkt durch eine ausschließlich aus Wolfram gefertigte Variante ersetzt werden: das Element mit dem höchsten Schmelzpunkt, das die Fusionsreaktion aber schon durch kleinste Verunreinigungskonzentration gefährden kann.

Aufgrund des eingeschränkten Budgets fassten die Organisatoren von ITER ab September 2011 einen Verzicht auf den Grafit-Divertor ins Auge. „Insbesondere nach den letztjährigen Testläufen an der neu fertig gestellten ITER Divertor Test Facility in Russland sind wir optimistisch, direkt mit einem Divertor aus Wolfram starten zu können“, berichtet der Leiter der Final Design Review, Dr. Philippe Mertens vom Forschungszentrum Jülich.

Von Jülicher Wissenschaftlern entwickelte „ITER-like Wall“ im Fusionsexperiment JET: Die Lamellenstruktur aus Wolfram im unteren Bildbereich ist zur Kenntlichmachung rot eingefärbt. Sie befindet sich an denjenigen Stellen der Brennkammer, die am höchsten mit der viele Millionen Grad heißen Fusionsmaterie belastet werden: im sogenannten „Divertor“. JET zeigt den Weg mit denselben Materialien wie vorgesehen, wenn ITER mit einem Divertor vollständig aus Wolfram ausgestattet wird.
Quelle: EFDA-JET

Ein Prototyp aus massivem Wolfram wurde in Tausenden Testzyklen Wärmeflüssen von bis zu 20 Megawatt pro Quadratmeter ausgesetzt – zehnmal größer als diejenigen in einer Flugzeugturbine oder an den Kernbrennstäben eines Spaltungsreaktors – ohne nennenswertes Materialversagen aufzuweisen. „Das Design der Wolframblöcke bedarf nur noch einer Verfeinerung der ausgeklügelten Geometrie, damit keine scharfen Metallkanten dem Plasma exponiert werden.“

Die Ergebnisse sollen im Oktober 2013 dem ITER Council Science and Technology Advisory Committee (STAC) präsentiert werden. Dort werden die Weichen für die weitere Entwicklung von ITER gestellt.

ITER Newsline #274 vom 1. Juli 2013 – "Design Review for tungsten divertor shows way ahead":
http://www.iter.org/newsline/274/1639

Informationen zum Institut für Energie- und Klimaforschung, Bereich Plasmaphysik (IEK-4):

http://www.fz-juelich.de/iek/iek-4/

Erhard Zeiss | Forschungszentrum Jülich
Weitere Informationen:
http://www.fz-juelich.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Nanoinjektion steigert Überlebensrate von Zellen
22.02.2017 | Universität Bielefeld

nachricht Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung
21.02.2017 | Forschungszentrum Jülich

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Im Focus: HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt sich bewerten, wie verkehrspolitische Maßnahmen langfristig auf Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt wirken. HIGH-TOOL ist ein frei zugängliches Modell mit Modulen für Demografie, Wirtschaft und Ressourcen, Fahrzeugbestand, Nachfrage im Personen- und Güterverkehr sowie Umwelt und Sicherheit. An dem nun erfolgreich abgeschlossenen EU-Projekt unter der Koordination des KIT waren acht Partner aus fünf Ländern beteiligt.

Forschung am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) unterstützt die Europäische Kommission bei der Verkehrsplanung: Anhand des neuen Modells HIGH-TOOL lässt...

Im Focus: Zinn in der Photodiode: nächster Schritt zur optischen On-Chip-Datenübertragung

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium allein – die stoffliche Basis der Chip-Produktion – sind als Lichtquelle kaum geeignet. Jülicher Physiker haben nun gemeinsam mit internationalen Partnern eine Diode vorgestellt, die neben Silizium und Germanium zusätzlich Zinn enthält, um die optischen Eigenschaften zu verbessern. Das Besondere daran: Da alle Elemente der vierten Hauptgruppe angehören, sind sie mit der bestehenden Silizium-Technologie voll kompatibel.

Schon lange suchen Wissenschaftler nach einer geeigneten Lösung, um optische Komponenten auf einem Computerchip zu integrieren. Doch Silizium und Germanium...

Im Focus: Innovative Antikörper für die Tumortherapie

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig von diesen teuren Medikamenten profitieren, wird intensiv an deren Verbesserung gearbeitet. Forschern um Prof. Thomas Valerius an der Christian Albrechts Universität Kiel gelang es nun, innovative Antikörper mit verbesserter Wirkung zu entwickeln.

Immuntherapie mit Antikörpern stellt heute für viele Krebspatienten einen Erfolg versprechenden Ansatz dar. Weil aber längst nicht alle Patienten nachhaltig...

Im Focus: Durchbruch mit einer Kette aus Goldatomen

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des Wärmetransportes

Einem internationalen Physikerteam mit Konstanzer Beteiligung gelang im Bereich der Nanophysik ein entscheidender Durchbruch zum besseren Verständnis des...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungen

Wunderwelt der Mikroben

22.02.2017 | Veranstaltungen

Der Lkw der Zukunft kommt ohne Fahrer aus

21.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

6. Internationale Fachkonferenz „InnoTesting“ am 23. und 24. Februar 2017 in Wildau

22.02.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neue Prozesstechnik für effizientes Bohren und Schneiden auf der LASER CHINA

22.02.2017 | Messenachrichten

IHP-Forschungsteam verbessert Zuverlässigkeit beim automatisierten Fahren

22.02.2017 | Automotive