Auricher Wissenschaftstage –
Forum einer dritten Kultur
Praktikum am Institut für Plasmaphysik in Jülich
vom 5. bis zum 17. August 2007
Von Fabian Kettwig und Matthias Saathoff
Durch die Auricher Wissenschaftstage wurden wir auf das Praktikum am Forschungszentrum Jülich aufmerksam. Da wir uns sehr für die Vorgänge bei einer Kernfusion interessieren, entschieden wir uns das Praktikum am Institut für Plasmaphysik durchzuführen.
Vor dem Institut
Die Kernfusion ist eine sehr gute alternative Methode zur Energiegewinnung und hat im Gegensatz zur Kernspaltung den Vorteil, dass dabei kein radioaktiver Abfall entsteht. Bei der künstlichen Kernfusion werden die Atomkerne von schwerem Wasserstoff (Deuterium) und überschwerem Wasserstoff (Tritium) miteinander verschmolzen. Der Grund hierfür ist, dass bei diesen beiden Atomkernen die größten Energieausbeute (bis zu 14 MeV) bei der niedrigsten Plasmatemperatur erreicht wird. Diese Energie entsteht durch ein bei der Fusion frei gesetztes Neutron. Als „Abfallprodukt“ entsteht Helium.
Grundprinzip der Kernfusion
Beim TEXTOR handelt es sich jedoch um einen Forschungsreaktor und deshalb wird kein radioaktives Tritium verwendet, sondern ganz gewöhnlicher Wasserstoff. Dessen Isotope werden auf etwa 1000 km/s beschleunigt und dabei auf eine Temperatur von ca. 100 Millionen Kelvin erhitzt. Hierbei entsteht ein für etwa 10 Sekunden stabiles Plasma, welches von einem Elektromagnetfeld in toroadialer Form gehalten wird.
Grundaufbau des TEXTORs
Während unseres Praktikums beschäftigten wir uns unter anderem mit dem so genannten „Plasma Controlling“. Damit das Plasma nicht gegen die Wände des TEXTORs „fährt“, muss es möglichst stabil in der Mitte gehalten werden. Dies dient dazu, den TEXTOR vor Beschädigungen zu schützen und um den anderen Physikern gleichmäßige und verwendbare Messwerte zu gewährleisten. Um dies zu erreichen, beeinflusst man das Plasma mit Hilfe eines elektromagnetischen Feldes. Unsere Aufgabe bestand darin, die Stärke des Feldes zu bestimmen.
Bunker des TEXTORs
Weiterhin beschäftigten wir uns mit der Überprüfung von Linsen. Diese sind notwendig, da am TEXTOR sehr viele optische Messmethoden angewendet werden. Um eine reibungslose und genaue Funktion der Geräte zu gewährleisten, müssen die Brennweiten der jeweiligen Linsen exakt bestimmt werden. Unsere Aufgabe bestand darin, eben diese Brennweite zu ermitteln.
Brennweitenbestimmung einer Linse
Während der letzten beiden Tage unseres Aufenthaltes beschäftigten wir uns mit der Überprüfung eines Strahlenteilers. Dieser wird benötigt, um nur bestimmte Wellenlängen des vom Plasma emittierten Lichtes durchzulassen und andere zu reflektieren. Wir bestimten, welche Wellenlängen von ihm durchgelassen werden.
Aufbau zur Überprüfung des Strahlenteilers
Die Zeit im Forschungszentrum hat uns sehr gefallen, und wenn die Möglichkeit besteht, können wir jedem nur empfehlen, die Chance wahrzunehmen. An dieser Stelle wollen wir uns nochmal bei den Mitarbeitern des Forschungszentrums für ihre Unterstürzung bedanken. Außerdem bedanken wir uns bei den Organisatoren der Auricher Wissenschaftstage.