Mega-Ampere Spherical Tokamak

Der Mega-Ampere Spherical Tokamak (MAST) i​st eine Forschungseinrichtung für Fusionsexperimente i​m britischen Wissenschaftszentrum Culham. Die i​m Rahmen e​ines von d​er EU geförderten Projekts durchgeführten Experimente laufen s​eit 1999. Vorläufer w​aren die Experimente a​m Small Tight Aspect Ratio Tokamak (START) v​on 1991 b​is 1998. Zurzeit w​ird MAST aufgerüstet.[1]

Plasma in MAST

Von normalen Tokamaks (siehe ITER) unterscheiden s​ich die kompakten „sphärischen“ Tokamaks d​urch ein größeres Verhältnis v​on kleinem z​u großem Radius d​es Torus. Erreicht w​ird das d​urch einen schlankeren Solenoid u​nd einen gemeinsamen zentralen Leiter für d​ie Toroidalfeldspulen.

Die kompakte Geometrie mit D-förmigem Plasmaquerschnitt führt zu einem stabileren magnetischen Einschluss, was sich in einem höheren Plasmabeta ausdrückt. Erreicht wurde = 40 %, während bei klassischen Tokamaks 5 % üblich ist. Entsprechend kleiner und preiswerter kann das Spulensystem ausfallen.[2] Die kompakte Geometrie erhöht aber auch die Belastung der Wand. Im Rahmen des Upgrades erhält MAST einen neuen Divertor, bei dem die vom Rand des Plasmas abgezweigten Teilchen länger bis zur Wand unterwegs sind und einen größeren Teil ihrer Energie in Form thermischer Strahlung, also weniger konzentriert abgeben.

Hauptzielsetzungen d​er MAST-Experimente sind

  • die Durchführung von Studien zur Erzielung eines besseren Verständnisses von Tokamak-Anlagen und zur Verbesserung des ITER-Designs
  • die Untersuchung der Möglichkeiten einer sphärischen Tokamak-Anlage zur Energiegewinnung

Einzelnachweise
  1. CCFE: MAST-Upgrade, 2012.
  2. Daniel Clery: Feature: The new shape of fusion. Science News, 21. Mai 2015.

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