Mitteilungen

Aus dem Bereich Physik und Astronomie

Ältere Meldungen finden Sie im News-Archiv.

15.07.2013:  Studierende der Vorlesung „Einführung in die Plasmaphysik“ steuern den Tokamak GOLEM in Prag


Im Sommersemester 2013 hat Prof. Dr. Jan Benedikt den Studierende der Vorlesung „Einführung in die Plasmaphysik“ ermöglicht, das Plasma-Experiment GOLEM an der Universität in Prag von Bochum aus zu steuern.

english version


Im Sommersemester 2013 hat Prof. Dr. Jan Benedikt den Studierende der Vorlesung „Einführung in die Plasmaphysik“ ermöglicht, das Plasma-Experiment GOLEM an der Tschechischen Technischen Universität in Prag (CTU) von Bochum aus zu steuern und mehr über dessen Funktionsprinzip zu lernen. Zuerst fand eine „Begehung“ des Institutes und dessen Räumlichkeiten als 3D Modell statt. Dort kann der Tokamak virtuell in seine Einzelteile zerlegt und betrachtet werden. Es ist sogar möglich sich in die Perspektive des Plasmas zu begeben und den helikalen magnetischen Feldlinien zu folgen.

Nach einer alten Legende aus dem 16. Jahrhundert erschuf Rabbi Löwe eine Kreatur aus Lehm, den Prager Golem. Der Sage nach war diese Kreatur unnatürlich stark und folgte blind den Befehlen seines Meisters. Dieses Wesen war so mächtig, dass auch wenn seine Kräfte für Gutes benutzt wurden es nur sehr schwer zu bändigen war.

Seit 4,5 Milliarden Jahren scheint unsere Sonne. In ihrem inneren verschmilzt Wasserstoff zu Helium und setzt dabei unglaubliche Energien frei. Ein Traum ist es, diese Energie für die Menschheit nutzbar zu machen. Um Atomkerne zu verschmelzen sind allerdings sehr hohe Temperaturen nötig. Diese können nur erreicht werden, wenn man das heiße Plasma in einem Magnetfeld einschließt und damit von allen Oberflächen fern hält. Dieses Vorhaben ist höchst anspruchsvoll und fordert Wissenschaftler und Ingenieure gleichermaßen. Allerdings ist der Aufwand den Preis wert: im Gegensatz zu Kernspaltungsreaktoren sind Kernfusionsreaktoren inhärent sicher und erzeugen keine langlebigen radioaktiven Abfälle.

Um diese saubere und sichere Energiequelle für die Zukunft zu erschließen, wird zur Zeit das größte und modernste Kernfusionsexperiment ITER (lat. Weg) in Cadarache in Südfrankreich gebaut. Diese 15 Milliarden Euro teure Maschine mit einem Durchmesser von 12,4 m soll demonstrieren, dass kontrollierte Kernfusion auf der Erde möglich ist und mit diesem Prinzip Reaktoren zur Stromerzeugung gebaut werden können.

Angesichts der Herausforderung die Kraft der Sterne für die Menschheit nutzbar zu machen, haben die Wissenschaftler der Tschechischen Technischen Universität in Prag (CTU) beschlossen, ihr Tokamak Experiment GOLEM zu nennen. Mit Hilfe dieser kleinen Maschine (Durchmesser 0,8 m) können erste Erfahrungen mit der Erzeugung und dem Einschluss von magnetisierten Wasserstoffplasmen gesammelt werden. GOLEM ist der kleinste Tokamak der Welt und der Älteste der noch immer in Betrieb ist. Er wurde noch in der Sowjetunion in den frühen sechziger Jahren gebaut und unter dem Namen TM1-TH betrieben. 1977 wurde der dem Institut für Plasmaphysik in Prag zur Verfügung gestellt und war dort als CASTOR bekannt. Seit sechs Jahren ist er nun an der CTU und dient als GOLEM  einheimischen und ausländischen Studierenden als Schulungsmaschine. Eine Besonderheit ist, dass dieser Reaktor über das Internet ferngesteuert werden kann. Er steht damit dem FUSNET (7. FWP European Fusion Education Network) als fernsteuerbares Praktikumsexperiment zu Verfügung.

Die Messdaten der vorhanden Diagnostiken werden zum Teil sofort nach der Entladung automatisiert ausgewertet und stehen Studierenden und Lehrenden direkt zur Verfügung. Damit kann der Einfluss der Variation der Plasmaparameter auf die Performance des Reaktors sofort studiert und in der Vorlesung diskutiert werden. Sämtliche Daten können auch von der Webseite geladen werden und erlauben eine anschließende tiefgründigere Analyse.

Die Ruhr-Universität Bochum verfügt über einen weltweit sichtbaren und anerkannten Plasmaphysik Schwerpunkt. Im Vorlesungsbetrieb auf Bachelor- und Masterniveau werden sowohl Plasmen bei niedrigen (z.B. für technische Anwendungen) als auch bei hohen Temperaturen (z.B. Kernfusion) diskutiert. Eine enge Kooperation gibt es auch mit dem Forschungszentrum Jülich, wo der Tokamak TEXTOR (Durchmesser 3,5 m) betrieben wird.

Dank des GOLEM-Teams unter der Leitung von Dr. Vojtěch Svoboda wird es Studierenden der RUB auch in Zukunft möglich sein GOLEM für Experimente zu nutzen. Im Moment sind Praktika und Bachelorarbeiten sowie kurze Trainingsaufenthalte in Prag in Planung.
weiterführende Links:

Rabbi Löwe: http://en.wikipedia.org/wiki/Judah_Loew_ben_Bezalel

Golem: http://en.wikipedia.org/wiki/Golem

CTU: http://www.cvut.cz/en

Remote practica experiment: http://golem.fjfi.cvut.cz/

Textor: http://www.fz-juelich.de/iek/iek-4/DE/Forschung/09_TEXTOR/_node.html

 Webseite von Jun.-Prof. Jan Benedikt: www.plasmafest.rub.de