ITER

Der Titel dieses Artikels ist mehrdeutig. Zum Bischof von Chur siehe Lucius Iter.
International Thermonuclear Experimental Reactor
ITER-Logo
ITER-Teilnehmer
Die 35 an ITER teilnehmenden Staaten
Motto The way to new energy
Sitz 13115 Saint-Paul-lès-Durance, Frankreich
Generaldirektor Bernard Bigot[1]
Gründung 24. Oktober 2007
Website iter.org
Luftbild des ITER-Geländes zur Bauphase (2018)
Visualisierung des ITER-Gebäudes im Querschnitt
Plastisches Modell des Kernstücks der Anlage

ITER (englisch für International Thermonuclear Experimental Reactor; lateinisch bedeutet das Wort Weg, Marsch oder Reise) ist ein Versuchs-Kernfusionsreaktor und ein internationales Forschungsprojekt mit dem Fernziel der Stromerzeugung aus Fusionsenergie. Der Reaktor beruht auf dem Tokamak-Prinzip und ist seit 2007 beim südfranzösischen Kernforschungszentrum Cadarache im Bau.[2]

Forschungsschwerpunkte sind verschiedene Methoden und Konstruktionen zur Plasmaheizung, -diagnostik und -kontrolle und die Erprobung verschiedener Blanket-Konstruktionen zum Erbrüten von Tritium. Es soll ein Brennen des Plasmas bis zu einer Stunde erreicht werden, und die freigesetzte Fusionsleistung soll dabei die eingebrachte Heizleistung um das Mehrfache übersteigen. ITER wird im Vergleich zu seinem Vorgänger JET wesentlich größer und mit supraleitenden Magnetspulen ausgestattet. Nach der schon wieder überholten[3] Planung von November 2016[4] sollte erstmals im Dezember 2025 ein Wasserstoffplasma erzeugt und ab 2035 realistischer, aber durch die Neutronenstrahlung auch schwieriger, mit Tritium experimentiert werden.

Falls sich mit ITER und der parallel durchzuführenden Werkstoffforschung an der International Fusion Materials Irradiation Facility (IFMIF) zeigt, dass das Tokamak-Bauprinzip in den Gigawatt-Bereich vergrößert werden kann, soll ein Nachfolgeprojekt namens DEMO Strom ins Netz einspeisen und einen geschlossenen Tritium-Kreislauf demonstrieren.[5][6] Selbst Befürworter der Technologie räumen aber ein, dass es auf dem Weg dorthin noch zahlreiche ungelöste Probleme gibt.[7]

ITER wird als gemeinsames Forschungsprojekt der sieben gleichberechtigten Partner EU, welche die 27 EU-Staaten, das Vereinigte Königreich und die Schweiz vertritt, USA, China, Südkorea, Japan, Russland und Indien entwickelt, gebaut und betrieben.[8] Die USA waren von 1998 bis 2003 vorübergehend aus dem Projekt ausgestiegen, Kanada ist seit 2004 nicht mehr dabei. Zwischen der Internationalen Atomenergie-Organisation (IAEO) und dem ITER-Projekt wurde 2008 eine Zusammenarbeit auf Expertenebene vereinbart.[9] Frankreichs Ex-Staatspräsident Jacques Chirac bezeichnete das Vorhaben als das größte Wissenschaftsprojekt seit der Internationalen Raumstation.

Funktion

ITER funktioniert nach dem Tokamak-Prinzip. Die Spulen, die das ringförmige Vakuumgefäß umschlingen, erzeugen darin ein starkes Magnetfeld in Umfangsrichtung (Toroidalfeld). In das Gefäß wird dann ca. 1 Gramm Deuterium-Tritium-Gas eingelassen, durch eine oder mehrere verschiedene Heiztechniken (siehe Kernfusionsreaktor#Plasmaaufheizung) erhitzt und so in den Plasma-Zustand gebracht. Ein elektrischer Ringstrom erzeugt zusammen mit den Spulen das schraubenförmig verdrillte Magnetfeld, das das Plasma zusammenhält. Die Elektronen und Ionen bewegen sich unter der Lorentzkraft auf engen Schraubenbahnen um die Feldlinien. Stöße untereinander erlauben allerdings eine Drift quer zum Feld. Teilchenbahnen an der Oberfläche des Plasmas enden jenseits einer Feldeinschnürung auf Divertorplatten in der Nähe von Pumpenöffnungen. Die Divertoroberflächen aus Wolfram[10] sind die am stärksten wärmebelasteten Teile des Reaktors.

Die bei der Fusionsreaktion freigesetzten schnellen Neutronen tragen etwa 80 % der Fusionsleistung aus dem Plasma fort. Die restlichen 20 % der Fusionsleistung treten als Rückstoßenergie der in der Reaktion entstandenen Helium-4-Atomkerne auf; sie wird an das Plasma abgegeben und trägt erheblich zu dessen Heizung bei. Mit einer zur Steuerung nötigen äußeren Zusatz-Heizleistung von etwa 50 Megawatt (MW) „brennt“ das Plasma weiter.

Details der Konstruktion

Schnitt durch ITER. Rechts unten eine Person zum Größenvergleich.

Plasmavolumen

In nominaler Geometrie hat das Plasma einen großen Torusradius von 6,2 m, einen kleinen Radius von 2 m (das heißt, es erstreckt sich von 4,2 bis 8,2 m von der vertikalen Symmetrieachse), ist 6,7 m hoch und hat ein Volumen von 837 m³. Diese Angaben beziehen sich auf die Separatrix genannte Fläche des Magnetfeldes, außerhalb derer die Feldlinien geladene Teilchen nicht einschließen, sondern zum Divertor lenken.

Divertor

Dieser ist unter dem Torus angeordnet und in 54 schmale 10-Tonnen-Segmente unterteilt, die einzeln robotisch montiert und auch ausgetauscht werden. Wassergekühlte Oberflächen aus Wolfram werden einem Wärmestrom von 1 bis 2 kW/cm² ausgesetzt sein.[11]

Blanket

Da ITER eine Versuchsanlage und kein Fusionskraftwerk ist, besteht sein Blanket im Wesentlichen nur aus der „Ersten Wand“, die den Plasmaraum begrenzt und die hohe Wärme- und Neutronenbelastung aufzunehmen hat. Es ist aus 440 etwa 1 m×1,5 m großen, etwa 0,5 m dicken Segmenten mit je bis zu 4,6 Tonnen Masse zusammengesetzt; die Gesamtmasse beträgt 1530 t. Die Segmente bestehen aus Stahl und Kupfer und haben austauschbare Oberflächenelemente aus Beryllium.[12] Die Blanket-Oberfläche wird stark durch Teilchenbeschuss beansprucht. Dabei droht es nicht nur zu schmelzen, sondern erodiert auch durch Sputtern, und das Plasma wird durch Atome aus der Oberfläche verunreinigt. Je höher deren Ordnungszahl Z ist, umso stärker werden Energieverluste durch Bremsstrahlung.[13] Beryllium führt mit Z = 4 kaum zu Strahlungsverlusten. Es hat außerdem einen hohen Schmelzpunkt und leitet Wärme gut. Zudem dringen energiereiche Ionen höherer Atommasse in ein Material mit geringerer Atommasse tief ein, und Beryllium ist geeignet, sie dort festzuhalten.

In einem späteren, größeren Fusionsreaktor wären Strahlungsverluste weniger kritisch, ja sogar erwünscht, denn ihre gleichmäßige Verteilung belastet die Wand weniger als der unter Umständen konzentrierte Teilchenbeschuss.

Im Betrieb mit Deuterium und Tritium hat das Blanket auch die Aufgabe, die Neutronen abzubremsen und zu absorbieren. Dieser Wärmestrom ist weit größer als der Wärmestrom von der Oberfläche. Weitere Wärme entsteht durch Kernreaktionen im Blanket. Die gesamte Wärme wird mit 6,2 t/s[14] Kühlwasser bei Temperaturen zwischen 70 und 240 °C abgeführt, jedoch bei ITER nicht zur Stromerzeugung verwendet. In den Blankets zukünftiger Fusionsreaktoren soll zudem Tritium erbrütet werden, indem die Neutronen in Beryllium oder Blei vermehrt werden und mit Lithium-6 zu Helium-4 und Tritium reagieren. Verschiedene Konstruktionen dafür sollen in einer späteren Phase von ITER getestet werden.

Vakuumgefäß

Das Vakuumgefäß umgibt als Torus das Plasma mit D-förmigem Querschnitt von 6 m innerer Breite. Es schützt das Plasma gegen Verunreinigung von außen und stabilisiert es passiv durch seine elektrische Leitfähigkeit. Diese ist in Richtung des Plasmastroms geringer, um diesen von außen steuern zu können. Das Vakuumgefäß schützt auch die Umgebung vor Kontamination mit radioaktiven Nukliden (nicht nur Tritium) und verringert die Neutronenbelastung der supraleitenden Spulen (Erwärmung) und der Strukturmaterialien (Aktivierung). Dazu befinden sich im Kühlwasser zwischen seinen doppelten Stahlwänden etwa 50.000 Stahlteile von insgesamt fast 1700 Tonnen. Diese sind zudem teilweise ferromagnetisch, um die Welligkeit des Toroidalfeldes zu verringern. Schließlich hat das Vakuumgefäß noch die Aufgabe, Zerfallswärme aus den Blankets aufzunehmen, wenn deren Wasserkühlung ausfällt.

Zahlreiche rechteckige Öffnungen ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) erlauben den Zugang zum Inneren für die verschiedenen Heiz- und diagnostischen Einrichtungen, für Pumpen und Wartungsarbeiten. Sie sind in drei Reihen angeordnet, 18 oben, 17 in der Mitte, 9 unten. Drei Ports sind für die Montage von Brutblanket-Testmodulen vorgesehen. Die Ports sind mit Stutzen {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) versehen, die von sogenannten {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) (Stöpseln) möglichst neutronendicht verschlossen sind.[15] Diagnostische Instrumente z. B. sitzen teils vor, teils eingebettet in wassergekühlte Stahlteile, die das Volumen der Plugs ausmachen. Auf der rückwärtigen Seite sind die Plugs mit Flanschen vakuumdicht auf den Stutzen befestigt. Nach außen schließen sich Verlängerungen an, {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value), die zur Kompensation von thermischer Ausdehnung mit elastischen Faltenbälgen vakuumdicht an Öffnungen in der umgebenden Wand, dem Kryostaten, angeschlossen sind. In ihnen herrscht Atmosphärendruck.

Das Vakuumgefäß hat einen Außendurchmesser (ohne Anbauten) von gut 19 m und eine Höhe von 11 m. Ohne Einbauten (Blankets, Divertoren), Anbauten (Plugs, Port Extensions) und Füllung (Abschirmteile, Wasser) hat es eine Masse von rund 4000 t. Insgesamt lastet es mit fast 9000 t auf einem ringförmigen Podest am Boden des Kryostaten. Die neben dem Gewicht größten mechanischen Belastungen entstehen durch Gasdruck im Kryostaten im Fall eines großen Helium-Lecks bzw. elektromagnetisch bei schneller Abnahme des Toroidalfeldes (der reguläre Aufbau des Feldes dauert dagegen zwei Stunden).[16]

Spulen

Spulenanordnung von ITER

Toroidalfeld-Spulen

Das toroidale Feld (TF) hat eine Flussdichte von 5,3 T im Zentrum des Plasmas, in einem Ring 6,2 m von der Mitte des Torus entfernt. Es wird von 18 TF-Spulen erzeugt, die das Vakuumgefäß im nominalen Abstand von 50 mm umgeben (für mechanische Toleranzen und dynamische Verformungen). Die maximale Feldstärke von 11,8 T tritt direkt an den Spulen auf. Das supraleitende Material Nb3Sn, 23 t pro TF-Spule, ist bei der Arbeitstemperatur von 12 bis 13 K bis 13 T belastbar. Die Spule hat 134 Windungen; der Arbeitsstrom beträgt 69 kA, die Durchflutung also 9,1 MA. Das supraleitende Kabel enthält einen zentralen Kühlmittelkanal, einen Kupferanteil, der im Fall eines lokalen Quench den Strom übernimmt, ein äußeres Stahlrohr und eine Polyimid-Isolierung. Es ist in beidseitig genutete Tragprofile eingelegt und mit Epoxidharz vergossen, zusammen 110 t. Viel größer als das Eigengewicht sind jedoch die magnetischen Kräfte. Die Energie im Toroidalfeld beträgt 41 GJ und sinkt, wenn die TF-Spulen auseinanderweichen. Die entsprechende radiale Kraft beträgt pro TF-Spule 403 MN, die vierfache Gewichtskraft des Eiffelturms. Obere und untere Spulenhälfte streben mit 205 MN auseinander. Daher hat jede TF-Spule ein stabiles Gehäuse mit einem Stahlquerschnitt von über 0,5 m², und die 18 TF-Spulen werden untereinander mit Spannbändern verbunden. Die Belastung ist dynamisch in Fällen von Plasmainstabilitäten oder von Quenches. Die Konstruktion basiert auf der Forderung, dass die Toroidalfeldspulen zehn Quenches aushalten müssen, ohne unbrauchbar zu werden.[17] Je zwei TF-Spulen, 2×298 t, werden mit einem Segment des Vakuumgefäßes vormontiert an ihren Platz gehievt.

Zentraler Solenoid, Poloidalfeld- und Korrekturspulen

Herstellung des zentralen Solenoids

Innen sind die TF-Spulen geradlinig und aneinander gepresst. Sie lassen einen zylindrischen Hohlraum für den zentralen Solenoid (CS). Dieser ist 18 m hoch und besteht aus sechs gleichen Modulen mit je 549 Windungen. Der maximale Strom beträgt 45 kA, die Feldstärke 13 T, die Feldenergie 7 GJ. Um das Feld des Solenoids schnell zu ändern, sind hohe Spannungen nötig. Seine Isolation ist auf 29 kV Durchschlagsfestigkeit getestet. Der Solenoid „ruht“ auf den inneren Füßen der TF-Spulen, seine oberen Module allerdings nicht „freiwillig“ – Spannelemente verhindern das Abheben. Der Solenoid wiegt samt Strukturelementen 954 t.

Die TF-Spulen haben außen Flansche, um ringförmige Spulen tragen zu können, die die ganze Anordnung wie Breitenkreise umfassen. Sie formen zusammen mit dem Solenoid die poloidale Komponente des Magnetfeldes (PF) und – parallele Ströme ziehen sich an – den Querschnitt des Plasmas. Es sind sechs große PF-Spulen mit 45 kA und 18 Korrekturspulen mit 16 kA. Anders als die TF-Spulen und der Solenoid sind die schwächeren PF- und Korrekturspulen aus NbTi, die Arbeitstemperatur beträgt 6 K. Die Korrekturspulen gleichen statisch Fertigungs- und Montagetoleranzen der großen Spulen aus und werden mit einer Grenzfrequenz der Regelung von 100 Hz gegen Plasmainstabilitäten eingesetzt. Höhere Frequenzen schirmt das Vakuumgefäß ab.

Spulen im Vakuumgefäß

An der Innenwand des Vakuumgefäßes, noch hinter den Blanket-Modulen, sind Spulen befestigt, mit denen das Plasma hochfrequenter beeinflusst werden kann. Es handelt sich um eine obere und eine untere VS-Spule ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) parallel zu den PF-Spulen und um 27 ELM-Spulen[18], drei pro Gefäßsegment. Diese Spulen sind normalleitend und haben eine Gesamtmasse von 7 Tonnen.

Pellet-Injektoren

Pellet-Injektoren von ITER

Pellets aus gefrorenen Gasen werden mit Gasdruck in das Plasma geschossen – ein Gasstrahl allein würde nicht weit kommen. ITER wird drei verschiedene Arten von Pellet-Injektoren einsetzen. Eine dient dem Nachfüllen von Brennstoff. Dazu werden mehrfach pro Sekunde Deuterium und Tritium abwechselnd oder als Gemisch in Form von kurzen Zylindern mit einigen Millimetern Durchmesser nah an das Zentrum des Plasmas geschossen.[19] Um schädlich große ELMs (Edge Localized Modes; Plasmainstabilitäten, die die Gefäßwand thermisch überlasten können) zu vermeiden, werden regelmäßig kleine ELMs ausgelöst, indem die Oberfläche des Plasmas mit sehr kleinen D2-Pellets beschossen wird.[20] Große Neon-Pellets (20 bis 50 g) sind gegen thermisches Durchgehen und Runaway-Elektronen vorgesehen mit Reaktionszeiten von 20 bzw. 10 ms.[21]

Kryostat

Der Kryostat ist ein kesselförmiges Vakuumgefäß, das mit 29 m Durchmesser und Höhe auch die Spulen umschließt. Er wird in vier Teilen eingebaut. Die Bodenplatte ist mit 1250 t das schwerste Einzelteil überhaupt. Der Kryostat ist evakuiert, denn die heliumkalten Spulen müssten sonst einzeln isoliert werden, sowohl wegen der Wärmeleitung durch Konvektion als auch gegen die Kondensation von Gasen. Der luftdichte Abschluss nach außen ist zudem eine zweite Barriere gegen Austritt von Tritium. Der Kryostat hat zahlreiche große Öffnungen mit nach innen gerichteten Stutzen, die die Stutzen des Vakuumgefäßes umschließen.

Kryopumpen

Sechs der neun unteren Portale, auf Höhe des Divertors, führen zu großen, trommelförmigen Kryopumpen, die das gebildete Helium und andere Verunreinigungen aus dem Vakuumgefäß entfernen sollen. Dabei wird auch der weit überwiegende Teil des Deuteriums und Tritiums ungenutzt abgepumpt. Um bei dem niedrigen Druck und auf Heliumtemperaturniveau (s. u.) Helium binden zu können, befinden sich an der Innenwand der Kryopumpen hinter einem geschlitzten Wärmeschild mit Aktivkohle beschichtete Absorber. Nach 3000 s Betriebszeit müssen die Absorber regeneriert werden. Dazu haben die Pumpen eingangsseitig Tellerventile von 0,8 m Durchmesser und 0,5 m Hub. Jeweils zwei der sechs Pumpen werden geschlossen, erwärmt und ausgepumpt. Auf dem höheren Druckniveau wird das Gas zum Gebäude für das Tritium-Handling geleitet. Zwei baugleiche Kryopumpen evakuieren den Kryostaten. Auch bei der Neutralgasinjektion werden Kryopumpen eingesetzt.[22]

Kälteversorgung

Die Supraleiter werden mit Helium gekühlt, mit hohem Druck und einer Eintrittstemperatur von 4,5 K. Dieser Zustand ist überkritisch – die Dichte ist etwas geringer, die Viskosität viel geringer als bei flüssigem Helium unter Normaldruck (Siedepunkt 4,15 K). Die supraleitenden Kabel für die TF-, CS- und PF-Spulen haben einen zentralen Kühlkanal mit einem Durchfluss von 8 g/s pro Spule. Auch das Strukturmaterial wird gekühlt, hier ist der Durchfluss einige Kilogramm pro Sekunde. Die abzuführende Wärmeleistung stammt während des Fusionsbetriebs von Neutronen (bei 500 MW Fusionsleistung etwa 14 kW), vorher und nachher von Wirbelströmen im Strukturmaterial (kurzzeitig viel mehr, im Mittel jedoch ebenfalls 10 bis 20 kW). Die Kryopumpen werden ebenfalls mit flüssigem Helium gekühlt. Die gesamte verfügbare Kühlleistung auf dem 4,5-K-Niveau beträgt 65 kW.

Mit gasförmigem Helium auf einem Temperaturniveau von 80 K werden Wärmeschilde gekühlt, die kältere Teile vor Wärmestrahlung schützen. Auf diesem Temperaturniveau stehen 1300 kW Kühlleistung zur Verfügung.

Stromversorgung

Der Energiebedarf für die Kühlanlagen, einschließlich der Umwälzpumpen für die Wasserkühlkreisläufe, macht etwa 80 % der etwa 110 MW aus, die die gesamte Anlage während der Betriebsphasen permanent benötigt. Während der Plasmapulse steigt der Bedarf für bis zu 30 Sekunden auf bis zu 620 MW.[23] Die Leistung wird aus dem öffentlichen Netz bezogen. Zu diesem Zweck hat Frankreich zwei redundante 400-kV-Leitungen zum 125 km entfernten Netzknoten bei Avignon samt Schaltanlagen errichtet. Die Leistungstransformatoren stammen aus den USA und aus China. Der kurzfristige Regelbedarf von 300 bis 400 MW erfordert eine enge Kooperation mit dem Netzbetreiber RTE.[24]

Forschungsziele

Zeitplan

In den ersten Jahren soll die Anlage mit einem Plasma aus normalem Wasserstoff und Helium ohne Fusionsreaktionen betrieben werden. Viele rein plasmaphysikalische Fragen lassen sich so erforschen, ohne die Kontamination des Gefäßinneren mit Tritium und die Aktivierung von Materialien in Kauf zu nehmen. Erst für den Nachweis des Netto-Energiegewinns und die Erprobung von Brutblanket-Modulen ist die Verwendung eines Deuterium-Tritium-Gemischs vorgesehen.

Plasmastabilität

Die geladenen Teilchen bewegen sich wendelförmig um die magnetischen Feldlinien (Gyration). Diese sind aber bei den für die angestrebte Fusionsleistung nötigen Dichten nicht unveränderlich (Minimierung der Feldenergie bei gegebenem Fluss), sondern das Plasma wirkt mechanisch auf das Feld zurück. Plasmainstabilitäten treten auf, wenn sich viele Teilchen in ihrer Bewegung synchronisieren. Teilchen koppeln miteinander nicht nur über Schwingungen der Feldlinien, sondern auch elektrostatisch über Raumladungen. Für eine effektive Kopplung sorgen Resonanzen. Wegen der Nichtlinearität der Kopplungen müssen Frequenzen nicht (näherungsweise) gleich sein, sondern es reichen ganzzahlige Verhältnisse. Folgende Frequenzen spielen eine Rolle: die Gyrationsfrequenzen von Elektronen und Ionen und die Umlauffrequenzen von Elektronen, Ionen und von Plasmawellen um den kleinen und großen Torusumfang. Eine geschlossene Lösung ist nicht möglich, und die numerische Lösung ist ineffizient, da es sich um ein steifes Anfangswertproblem handelt. Es ist nicht nur der Frequenzbereich enorm groß, sondern auch die nötige räumliche Auflösung. Daher werden heuristische Vorschläge zur Stabilisierung des Plasmas in aufwändigen Experimenten realisiert und praktisch erprobt.

Eine Art von Plasmainstabilitäten, die im Betriebsbereich von Fusionsreaktoren nach dem Tokamak-Prinzip (H mode) enorm stören, sind {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) (ELMs). Dabei bilden sich in Bruchteilen von Millisekunden schleifenförmige Ausbuchtungen, entfernt ähnlich den Protuberanzen an der Sonnenoberfläche. Die zeit- und räumliche Konzentration (< 1 ms, < 1 m) eines Ausbruchs kann die Blanket-Oberfläche schmelzen lassen, und wiederholtes ELMen bedeutet für das Plasma enorme Verluste von magnetischer und thermischer Energie und von Partikeln. Verschiedene Ansätze sind in Erprobung, ELMs zu unterdrücken oder wenigstens in ihren Auswirkungen zu begrenzen (Betrieb im ELMing H mode).[25] Die meisten Methoden erfordern eine Beobachtung von Plasmaparametern mit hoher zeitlicher Auflösung und schnelle Reaktionen wie Stromänderungen in lokalen Spulen, Einstrahlung inkohärenter magnetischer Energie (Rauschleistung) im Frequenzbereich der Gyration der Ionen und Einschuss von Wasserstoff-Pellets.

Leistung

Es soll eine etwa 10-fache Verstärkung der eingesetzten Heizleistung, also eine Fusionsleistung von etwa 500 MW erreicht werden. Damit ITER als erfolgreich gilt, muss dieser Zustand 400 Sekunden lang stabil bleiben. In einem anderen Betriebsmodus sind Brenndauern von bis zu einer Stunde vorgesehen bei einer Leistungsverstärkung von mindestens 5. Kurzzeitig und mit geringerer Heizleistung soll eine Leistungsverstärkung von über 30 erprobt werden, wie sie für kommerzielle Reaktoren vorgesehen ist.[26][27] Die Forschungen am ITER zur Brenndauer des Plasmas werden unter anderem am ASDEX Upgrade vorbereitet.[28]

Standort

ITER (Frankreich)
Lage von Cadarache, Frankreich

Seit 2001 wurde über einen Standort für den ITER beraten. Standortbewerbungen kamen aus Frankreich, Spanien, Japan und Kanada. Bis 2003 gab es auch eine inoffizielle deutsche Bewerbung mit dem ehemaligen Kernkraftwerk „Bruno Leuschner“ Greifswald in Lubmin bei Greifswald. Damit wären die Anlagen für das weltgrößte Tokamak-Experiment in direkter Nachbarschaft zur Baustelle des weltgrößten Stellarator-Experiments errichtet worden. Der ITER-Förderverband Region Greifswald unter Führung des früheren Ministerpräsidenten Alfred Gomolka reichte 2002 eine vollständige Standortbewerbung bei der Landesregierung Mecklenburg-Vorpommern ein.[29] Die Bewerbung wurde jedoch von der EU zurückgewiesen, da das Land Mecklenburg-Vorpommern als Region nicht zu einer Bewerbung berechtigt war, die Bundesregierung hat eine Bewerbung aus Kostengründen abgelehnt.[30] Im Sommer des Jahres 2003 zog Bundeskanzler Gerhard Schröder die Zusage des ehemaligen Kanzlers Helmut Kohl zur Bewerbung um den ITER-Standort zurück.

2005 konkurrierten noch Frankreich mit seinem traditionellen Kernforschungszentrum in Cadarache und Japan mit Rokkasho um den Standort. Während die USA, Japan und Südkorea den Standort Rokkasho bevorzugten, stimmten die Europäische Atomgemeinschaft, die Volksrepublik China und Russland für Cadarache. Im November 2004 beschloss der EU-Ministerrat für die EURATOM einstimmig, ITER in Cadarache zu bauen, notfalls auch ohne die Beteiligung Japans, Südkoreas und der USA. Japan wurden Sonderkonditionen eingeräumt, falls der Reaktor in Europa gebaut werden sollte, woraufhin Japan seine Bewerbung zurückzog. Am 28. Juni 2005 entschieden die beteiligten Staaten gemeinsam, den Reaktor in Frankreich zu errichten, das sich damit zu umfangreichen Investitionen in die Infrastruktur wie Straßen, Stromversorgung, Datenleitungen sowie Wohnungen für die zukünftigen Forscher und deren Familien verpflichtete.

Finanzierung

Am 21. November 2006 unterzeichneten die Projektteilnehmer im Élysée-Palast in Paris den endgültigen Vertrag, der auch die Finanzierung des Baus regelt. Teilnehmerstaaten sind neben der Europäischen Atomgemeinschaft (EURATOM) die Staaten China, Indien, Japan, Russland, Südkorea und die USA. Der Vertrag trat am 24. Oktober 2007 in Kraft. Als Ausgleich für die Wahl eines europäischen Standortes wurde Japan ein mindestens zehnprozentiger Anteil an den Aufträgen zur Ausstattung des Reaktors sowie die Förderung japanischer Forschung aus Mitteln der EURATOM zugesagt.

Während der Bauphase trägt die Europäische Union respektive die EURATOM 5/11 bzw. 45 % der Gesamtkosten. Davon bringt Frankreich 40 % auf, entsprechend 2/11 der Gesamtkosten. Die übrigen sechs Projektpartner tragen jeweils 1/11 bzw. 9 % der Gesamtkosten und damit den verbleibenden Kostenanteil von 6/11. Ein Teil davon wird von jeder Partei als Sachleistung erbracht, die unabhängig von den endgültigen Kosten der Beschaffung und Lieferung zu erbringen sind. Die Kosten des Betriebs und der Deaktivierung werden zu 34 % von EURATOM getragen.[31] Die Schweiz zahlt den größten Teil ihrer Finanzbeiträge für das Projekt ITER an die EU im Rahmen des am 5. Dezember 2014 unterzeichneten Abkommens über die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen der Schweiz und der EU. Der bis 2014 ausbezahlte Beitrag der Schweiz an den Bau von ITER beträgt 183 Millionen Schweizer Franken.[8]

Die Errichtung sollte zunächst gut 5,5 Mrd. Euro kosten (5,896 Mrd. EUR in Preisen des Jahres 2008). Schon im Juni 2008 mehrten sich Stimmen, die eine deutliche Kostensteigerung ankündigten.[32] Im September 2008 erklärte der stellvertretende ITER-Direktor Norbert Holtkamp auf dem 25. Symposium zur Fusionstechnologie in Rostock, dass die ursprünglich geplanten Kosten um mindestens 10 Prozent steigen würden, eventuell sogar um 100 Prozent. Zurückzuführen sei dies auf die stark gestiegenen Preise für Rohstoffe und Energie sowie teure technische Weiterentwicklungen.[33]

Im Mai 2010 teilte die Europäische Kommission mit, dass sich laut einer aktuellen Kostenschätzung ihr Anteil an den Baukosten von ehemals geplanten 2,7 Milliarden Euro auf 7,3 Milliarden Euro verdreifachen wird.[31] Die EU deckelte daraufhin die EURATOM-Mittel bei 6,6 Milliarden Euro. Darüber hinausgehende Kosten will sie durch Umschichtungen aus dem Agrar- und dem Forschungsetat decken.

Die EU hat in ihrem „Mehrjährigen Finanzrahmen“ (MFR) 2021–2027 als Beitrag 6,1 Mrd. € festgelegt[34]. Gegenüber dem MFR 2014–2020 entspricht das einer Erhöhung um 81 %.

Während die ITER-Organisation keine Kostenschätzungen abgibt, könnte nach einem aktuellen {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)-Szenario des DOE der US-Anteil auf 6,9 Milliarden US-Dollar steigen, was etwa einer weiteren Verdreifachung der Kosten entsprechen würde.[35]

Projekthistorie

Initiierung durch die Sowjetunion

Datei:Iter.svg
Ehemaliges Logo

Bei Gesprächen mit den Präsidenten Frankreichs und der USA, François Mitterrand und Ronald Reagan, wurden 1985 aufgrund eines Vorschlages des sowjetischen Staatschefs Michail Gorbatschow eine Zusammenarbeit bei der Kernfusions-Forschung und der gemeinsame Bau eines Reaktors beschlossen.[36] Die Planungen begannen 1988 im deutschen Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und führten 1990 zu einem ersten Entwurf des Versuchsreaktors. Bis 1998 wurde ein Entwurf (ITER I) mit den Eckdaten 8,1 m großem Torusradius und 1500 MW Fusionsleistung ausgearbeitet.[37]

ITER-Vertrag

Nachdem der ursprüngliche Entwurf in eine kleinere (500 MW), kostenreduzierte Version von ITER mit geringeren technischen Anforderungen gewandelt wurde, gaben die teilnehmenden Parteien am 28. Juni 2005 nach langen Verhandlungen den Startschuss für den Bau von ITER[37]. Der Beschluss umfasst den Bau eines Versuchsreaktors in Cadarache in Südfrankreich für insgesamt knapp 5 Milliarden Euro. Die Betriebskosten über die geplante Laufzeit des Reaktors von 20 Jahren würden ähnlich hoch sein. Am 21. November 2006 wurde in Paris der ITER-Vertrag von den sieben Partnern unter Teilnahme des damaligen französischen Staatspräsidenten Jacques Chirac unterzeichnet. Gleichzeitig fand die erste Sitzung des ITER Interim Council statt. Der Vertrag trat am 24. Oktober 2007 in Kraft, 30 Tage nachdem er vom letzten Vertragspartner China ratifiziert worden war.[38][39]

Organisation

Jeder der sieben Partner richtet eine eigene nationale Organisation ein, welche die Aufgabe hat, die vertraglichen Verpflichtungen des jeweiligen Landes gegenüber ITER zu erfüllen. Für die Europäische Atomgemeinschaft fällt diese Aufgabe der neu gegründeten Agentur {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) mit Sitz in Barcelona zu.

Von deutscher Seite am Projekt beteiligt sind das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Garching bei München, das Institut für Plasmaphysik (IEK-4) am Forschungszentrum Jülich und verschiedene Institute des KIT. Weitere wissenschaftliche Zentren liegen in San Diego (USA) und Naka (Japan).

Das Aufsichtsgremium (IC, {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) hat seinen Sitz in Moskau.

Das zentrale Management (IO, {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) mit 500 direkten Angestellten und 350 externen Mitarbeitern residiert im nahe der Baustelle gelegenen Dorf Saint-Paul-lès-Durance.[40] Zusammen mit den nationalen Organisationen sind es 2000 Mitarbeiter.[41]

Alle zwei Jahre wird das Management einer externen Evaluation unterzogen.[42] Das Ergebnis der Evaluation des Managements durch Madia & Associates im Jahr 2013 fiel so vernichtend aus, dass die ITER-Organisation den Bericht unter Verschluss halten wollte.[43] {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) hat die {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) des Berichts veröffentlicht.[42] Die ITER-Organisation zeigt auf die Projektpartner: Das Management würde dadurch erschwert, dass jeder der sieben Projektpartner mit Rücksicht auf die heimische Industrie lieber Teile herstellt und liefert, als Geld zu überweisen. In zähen Verhandlungen würden Entwicklungs- und Fertigungsaufträge zerstückelt, mit dem Risiko, dass die Teile bei der Montage nicht zusammenpassen.[44]

Baufortschritt

Juni 2018: Die Tokamak-Grube ist mit einem temporären Dach geschlossen, sodass Installationen im Inneren ausgeführt werden können.[45]

Anfang 2007 begannen die Vorbereitungen für den Bau. 2009 war der Baugrund auf 42 Hektar plan. 2011 war die Baugrube für den Hauptkomplex ausgehoben ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value), 130×90×17 m) und der Rohbau des ersten Nebengebäudes, der über 250 m langen {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value), fertiggestellt. Darin werden mit großer Verspätung[41][46] die fünf größten der ringförmigen Spulen für das poloidale Magnetfeld gewickelt.[47] Die Maschinen dafür wurden erst 2016 geliefert, montiert und mit einem Leiter aus Kupfer erprobt.[48] 2012 wurde im {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) das 1,5 m dicke Fundament gegossen. 2013 und 2014 wurde auf 2 m hohen, schwingungsdämpfenden Sockeln die 1,5 m dicke Bodenplatte gefertigt, die das Reaktorgebäude und die nördlich und südlich angrenzenden Gebäude für das Tritium-Handling bzw. die Plasmadiagnostik erdbebensicher tragen soll. Der Hochbau des 7-stöckigen Gebäudes dauerte gut fünf Jahre.[49][50] 2014 wurden das Kontroll- und Verwaltungszentrum bezogen und die temporäre Kryostat-Montagehalle errichtet,[51] in der seit 2016 die vier 30 m großen und 600 bis 1250 Tonnen schweren Teile des Kryostaten aus 54 von Indien gelieferten Einzelteilen zusammengesetzt werden, bis Juli 2019 zunächst der Boden und das untere Zylinderstück.[52] Erste TF-Spulen wurden im Mai 2016 in Italien und Februar 2017 in Japan gewickelt und getempert.[53][54] Ende Juni 2017 trafen aus Korea erste Teile eines von zwei Sector Sub-Assembly Tools (SSAT) ein.[55] Mit diesen je 22 m hohen und 800 Tonnen schweren Montagevorrichtungen werden in der Montagehalle neben der Tokamak-Grube die neun Segmente des Vakuum-Gefäßes mit Wärmeschilden und je zwei Toroidalfeldspulen ausgerüstet.[56] Ende März 2020 wurde der Brückenkran zwischen Montagehalle und Tokamak-Grube einsatzbereit.[57] Damit konnte die Montage des Reaktors am 28. Juli 2020 beginnen, für die 412 Jahre angesetzt sind.[58] Bis Ende 2021 waren die beiden unteren Teile des Kryostaten und die Spulen PF6 und PF5 installiert.[59]

Verzögerungen im Zeitplan und Kostensteigerungen

Der Zeitplan für die Konstruktion der Fertigungsanlagen und des Reaktors musste inzwischen mehrfach revidiert ({{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)[42]) und auch die geplanten Kosten mussten nach oben korrigiert werden. Ursprünglich sollte die Anlage 5 Mrd. Euro kosten und 2016 den Betrieb aufnehmen. Kurze Zeit später ging man von 2019 und 15 Mrd. Euro aus. Ende 2015 räumte der Anfang 2015 angetretene Generaldirektor Bernard Bigot ein, dass ein erstes Plasma frühestens 2025 gezündet werden könne und die Kosten um weitere 4,6 Mrd. Euro steigen würden. Das DOE hielt 2028 für realistischer.

Im Juni 2016 legte Bigot einen detaillierten Plan vor, wie der frühere Termin gehalten werden könne, indem er das Ziel änderte: Die drei wesentlichen Heizsysteme sollen erst danach installiert werden, im Wechsel mit relativ kurzen Experimentierphasen mit leichtem Wasserstoff, und der DT-Betrieb 2035 beginnen.[60][61][4][62]

Während der COVID-19-Pandemie wurde eine weitere Verzögerung von zweieinhalb Jahren offenbart,[63] die laut dem ehemaligen Sprecher der ITER-Organisation Michel Claessens ihre Ursache vor der Pandemie hatte.[64] Jede Verzögerung wird die Versorgung mit Tritium erschweren, das aus zurzeit noch laufenden schwerwassermoderierten Kernspaltungsreaktoren stammt, aber mit zwölf Jahren Halbwertszeit zerfällt.[65]

Siehe auch

  • JT-60SA (Tokamak zur Erforschung verschiedener Plasmageometrien, auch zur Optimierung des ITER-Betriebs)

Literatur

  • Daniel Clery: ITER’s $12 Billion Gamble. Science 314, 2006, S. 238–242, doi:10.1126/science.314.5797.238.
  • Rüdiger von Preuschen-Liebenstein: Internationale ITER-Fusionsenergieorganisation: Wegbereiterin der Energieerzeugung durch Kernverschmelzung. atw 2006, S. 622–625.
  • N. Holtkamp: An overview of the ITER project. Fusion Engineering and Design 82, 2007, S. 427–434, doi:10.1016/j.fusengdes.2007.03.029.

Einzelnachweise

  1. Bernard Bigot, Director-General. Abgerufen am 14. August 2015 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  2. Projektplan ITER, abgerufen am 25. Juni 2017.
  3. Steven B. Krivit: ITER Timeline Delayed Again: First Experiments Most Likely in 2031. New Energy Times, 26. Oktober 2021.
  4. 4,0 4,1 iter.org: IC-19 endorses schedule though D-T Operation. November 2016.
  5. iter.org: ITER & Beyond (Memento des Originals vom 22. September 2012 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.iter.org, 2013. Abgerufen am 2. Januar 2013.
  6. K. Sonnabend: Von der Vision zur Fusion. Physik Journal 15 (2016) Nr. 3 Seite 25–29
  7. Malte Kreutzfeldt: Energie durch Kernfusion: Für immer ein Traum? In: Die Tageszeitung: taz. 22. August 2020, ISSN 0931-9085 (taz.de [abgerufen am 27. August 2020]).
  8. 8,0 8,1 Schweizerische Eidgenossenschaft: ITER / Fusion for Energy, Cadarache (F) / Barcelona Staatssekretariat für Bildung, Forschung und Innovation SBFI (sbfi.admin.ch).
  9. ITER, IAEA sign deal to move nuclear fusion research forward. In: Energy Daily, 13. Oktober 2008. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  10. C. Thomser et al.: Plasma Facing Materials for the JET ITER-like Wall. Fusion Science and Technology 62, 2012, S. 1–8 (PDF).
  11. Iter.Org: Divertor. 25. Nov 2017
  12. Iter.Org: Green light for ITER blanket design, abgerufen im November 2017
  13. Eugenio Schuster: Nuclear Fusion and Radiation. Vorlesungsskript.
  14. T Hirai (ITER Organization): Engineering of In-vessel Components for ITER. PFMC-13, Rosenheim, Mai 2011.
  15. U. Fischer et al.: Neutronic Analysis of ITER Diagnostic Components In: Ingrid Pleli (Hgb): Nuclear Fusion Programme: Annual Report of the Association KIT/EURATOM 2012. KIT-SR 7647, 2013, ISSN 1869-9669, eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche.
  16. J.-M. Martinez (ITER Organization): ITER Vacuum Vessel Load Specification. Ver. 3.3, 3. Dezember 2013.
  17. N. Mitchell et al.: The ITER Magnets: Design and Construction Status. IEEE Trans. Appl. Supercond. 22, 2012, doi:10.1109/TASC.2011.2174560.
  18. Zur Unterdrückung von ELMs (Edge Localized Modes), zu vermeidende Plasmainstabilitäten, die die Wärmeableitung überlastet
  19. Alexei R. Polevoi et al.: Integrated modelling of ITER scenarios with D-T Mix control. 45. EPS Conference on Plasma Physics, Prag, 2018.
  20. Larry R. Baylor et al.: ELM mitigation with pellet ELM triggering and implications for PFCs and plasma performance in ITER. Journal of Nuclear Materials 463, 2015, doi:10.1016/j.jnucmat.2014.09.070, (online).
  21. Larry R. Baylor et al.: Pellet Injection Technology and Its Applications on ITER. IEEE Transactions on Plasma Science 44, 2016, doi:10.1109/TPS.2016.2550419, (online, pdf!).
  22. ITER Organization: ITER Talks (4): Vacuum (ab Vorlage:SekundenZuHMS) auf YouTube, 13. Dezember 2021.
  23. iter.org: Power Supply.
  24. Robert Arnoux: Feeding the Beast. ITER Newsline 219, 20. April 2012.
  25. IPP, Volker Rohde: Plasma-Stabilität nach Maß, abgerufen im November 2016
  26. R. A. Pitts (ITER, Plasma Operations): The ITER Project, 2011.
  27. ITER Council/Science and Technology Advisory Committee: ITER Physics Work Programme 2009-2011. 2008.
  28. IPP, Alexander Bock: Dauerbetrieb des Tokamaks rückt näher, abgerufen im November 2016
  29. Vision Fusion e.V.: ITER Standortbewerbung Greifswald (PDF; 1,9 MB), 2003. Abgerufen am 12. April 2018.
  30. Die deutsche Bewerbung für den Forschungsreaktor ITER ist geplatzt. Abgerufen am 15. September 2019.
  31. 31,0 31,1 Mitteilung der Kommission an das Europäische Parlament und den Rat: ITER: aktueller Stand und Zukunftsperspektiven (Memento des Originals vom 15. Dezember 2011 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/ec.europa.eu. Brüssel, 4. Mai 2010, KOM(2010) 226 endgültig.
  32. Der Spiegel, 11. Juni 2008: Fusionsreaktor: "Iter" angeblich vor Kostenexplosion, aufgerufen am 8. Mai 2013
  33. Milliardenprojekt in Finanznot. Fusionsreaktor Iter wird deutlich teurer. Handelsblatt, 15. September 2008. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  34. [1] online
  35. David Kramer: US taking a hard look at its involvement in ITER. Physics Today 67, 2014, S. 20, doi:10.1063/PT.3.2271 (online).
  36. The ITER story. Abgerufen am 13. Juni 2013 (Lua-Fehler in Modul:Multilingual, Zeile 149: attempt to index field 'data' (a nil value)).
  37. 37,0 37,1 Max-Planck-Institut für Plasmaphysik: Der lange Weg zu ITER (PDF; 9,5 MB), 28. Oktober 2005. Abgerufen am 24. Juni 2013.
  38. Entscheidung der Kommission vom 17. November 2006 über die vorläufige Anwendbarkeit des Übereinkommens über die Gründung der Internationalen ITER-Fusionsenergieorganisation für die gemeinsame Durchführung des ITER-Projekts und des Übereinkommens über die Vorrechte und Immunitäten der Internationalen ITER-Fusionsenergieorganisation für die gemeinsame Durchführung des ITER-Projekts
  39. Entscheidung des Rates vom 27. März 2007 über die Errichtung des europäischen gemeinsamen Unternehmens für den ITER und die Entwicklung der Fusionsenergie sowie die Gewährung von Vergünstigungen dafür
  40. iter.org: ITER Organization (Memento des Originals vom 19. März 2014 im Internet Archive)  Info: Der Archivlink wurde automatisch eingesetzt und noch nicht geprüft. Bitte prüfe Original- und Archivlink gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis.@1@2Vorlage:Webachiv/IABot/www.iter.org
  41. 41,0 41,1 Bernard Bigot (Generaldirektor): Nuclear physics: Pull together for fusion. Nature 522, S. 149–151, 11. Juni 2015, doi:10.1038/522149a.
  42. 42,0 42,1 42,2 Raffi Khatchadourian: How to Fix ITER. The New Yorker, 28. Februar 2014.
  43. Daniel Clery (Science Editor): Updated: New Review Slams Fusion Project's Management, 28. Februar 2014.
  44. Alexander Stirn: Politik des Sonnenofens. Süddeutsche Zeitung, 4. Mai 2013.
  45. iter.org: Bildserie Tokamak Komplex. 16. September 2018.
  46. Neil Mitchell: Status of ITER and Progress on Critical Systems. CERN, 18. Dezember 2013.
  47. iter.org: Winding the largest magnets on site, Dez. 2011
  48. iter.org: On-site Fabrication – PF Coils.
  49. iter.org: The Tokamak Complex. 30. Sept. 2019.
  50. iter.org: Last concrete pour of the Tokamak Building. 7. November 2020.
  51. iter.org: kommentiertes Fotoalbum von der Großbaustelle.
  52. iter.org: On-Site Fabrication: Cryostat. 30. Sept. 2019.
  53. iter.org: Erstes Spulenpaket in Europa fertiggestellt. 25. Nov 2017.
  54. iter.org: Erstes Spulenpaket in Japan fertiggestellt. 25. Nov. 2017.
  55. iter.org: ITER's largest tool can ship. 15. Mai 2017.
  56. ITER Org.: Vacuum Vessel Sector Sub-Assembly tool YouTube-Video, 13. November 2014.
  57. iter.org: First crane access to Tokamak Building. 28. März 2020.
  58. iter.org: Q4-24: Close up the cryostat.
  59. iter.org: Project Milestones. Abgerufen am 28. Dezember 2021.
  60. Davide Castelvecchi, Jeff Tollefson: US advised to stick with troubled fusion reactor ITER. Nature 534, 2016, doi:10.1038/nature.2016.19994.
  61. iter.org: ITR-18-003 ITER Research Plan within the Staged Approach. ITER Technical Report ITR-18-003, 17. September 2018.
  62. Fusion For Energy (F4E), The Governing Board: Annual and Multiannual Programme 2019-2023. 12. Dezember 2018.
  63. Der nach dem Research Plan 2018 auf dem kritischen Pfad liegende Meilenstein „All VV sectors in pit“ war im April 2020 noch für Q2-22 avisiert (Project Milestones (Memento vom 15. April 2020 im Internet Archive)), im April 2021 für Q2-23 (Project Milestones (Memento vom 18. April 2021 im Internet Archive)), Ende 2021 für Q4-24 (Project Milestones (Memento vom 25. November 2021 im Internet Archive)).
  64. Steven B. Krivit: Component Issues Are Real Reason for ITER Reactor Delay, Former Spokesman Says. New Energy Times, 26. September 2021.
  65. Richard J. Pearson et al.: Tritium supply and use: a key issue for the development of nuclear fusion energy. Fusion Engineering and Design 136, 2018, doi:10.1016/j.fusengdes.2018.04.090 (freier Volltext).

Weblinks

Commons: ITER – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • ITER. The ITER Organization, abgerufen am 28. Januar 2020 (englisch, Offizielle Homepage des Projekts).
  • ITER Video. ITER Construction Video, abgerufen am 17. Dezember 2013 (englisch, Film über den Bau von ITER).
  • Teilnahme an ITER. Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V., abgerufen am 28. Januar 2020.
  • Forschung für ITER. Forschungszentrum Jülich GmbH, abgerufen am 3. August 2008.
  • Von Prof. McCray gesammelte Dokumente zur Frühphase von ITER (1979–1989) können im Historischen Archiv der EU in Florenz eingesehen werden.

Koordinaten: 43° 42′ 32″ N, 5° 46′ 42″ O

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Milchstraße | Schwarze_Löcher
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15.02.2021
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Dualer Charakter von Exzitonen im ultraschnellen Regime: atomartig oder festkörperartig?
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27.10.2020
Quantenoptik | Teilchenphysik
Rotation eines Moleküls als „innere Uhr“
Mit einer neuen Methode haben Physiker des Heidelberger Max-Planck-Instituts für Kernphysik die ultraschnelle Fragmentation von Wasserstoffmolekülen in intensiven Laserfeldern detailliert untersucht.
13.10.2020
Sonnensysteme | Planeten | Astrobiologie
Erdähnliche Planeten besitzen oft einen Bodyguard
Eine Gruppe von Astronomen hat ermittelt, dass die Anordnung von Gesteins-, Gas- und Eisplaneten in Planetensystemen offenbar nicht zufällig ist und von nur wenigen Anfangsbedingungen abhängt.
07.10.2020
Optik | Quantenphysik
Intelligente Nanomaterialien für Photonik
In Kombination mit Lichtwellenleitern ermöglichen 2D-Materialien mit herausragenden optischen Eigenschaften ganz neue Anwendungen im Bereich der Sensorik, der nichtlinearen Optik und der Quantenelektronik.
30.09.2020
Sonnensysteme | Satelliten
Erste Daten von Solar Orbiter online veröffentlicht
Viel zu tun hatten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) seit dem Start der ESA-Weltraummission Solar Orbiter im Februar.
10.09.2020
Physikdidaktik
Wie astronomische Forschung die Klimakrise beeinflusst, und umgekehrt
Die Klimakrise ist eine der größten Herausforderungen unserer Zeit.
09.09.2020
Quantenphysik
Neue Methode schützt Quantencomputer vor Ausfällen
Quanteninformation ist fragil, weshalb Quantencomputer in der Lage sein müssen, Fehler zu korrigieren. Was aber, wenn ganze Qubits verloren gehen?
16.07.2020
Sonnensysteme | Satelliten
Erste Bilder der Sonne von Solar Orbiter
Solar Orbiter, eine Mission der Weltraumorganisationen ESA und NASA, veröffentlicht erstmals Bilder, die unseren Heimatstern so nah zeigen wie noch nie.
14.07.2020
Elektrodynamik | Quantenoptik | Teilchenphysik
Hammer-on – wie man Atome schneller schwingen lässt
Schwingungen von Atomen in einem Kristall des Halbleiters Galliumarsenid (GaAs) lassen sich durch einen optisch erzeugten Strom impulsiv zu höherer Frequenz verschieben.
10.07.2020
Astrophysik | Relativitätstheorie
Kosmische Katastrophe bestätigt Einsteins Relativitätstheorie
Im Jahr 2019 entdeckten die beiden MAGIC-Teleskope einen Gammablitz, dessen intensive Strahlung alle bisherigen Messungen übertraf.
01.07.2020
Quantenoptik | Teilchenphysik
In das Innere der atomaren Materie blicken: Pikoskopie
Wissenschaftlern aus den Arbeitsgruppen von Professor E.
30.06.2020
Sterne
Das Verschwinden eines massereichen Sterns
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) haben Astronomen das Fehlen eines instabilen massereichen Sterns in einer Zwerggalaxie aufgedeckt.
09.06.2020
Teilchenphysik
Vom Rugbyball zum Frisbee - Forschungsteam entwickelt neuen Blick auf magisches Zinn
Ein internationales Forschungsprojekt unter Beteiligung von Forschern der TU Darmstadt, des MPIK Heidelberg, der FAU Erlangen-Nürnberg und der JGU Mainz hat in hochpräzisen Messungen in der langen Isotopenkette der magischen Zinnisotope Abweichungen der Kernform von der Kugelgestalt bestimmt.
04.06.2020
Optik | Teilchenphysik
„Flüstergalerie“-Effekt steuert Elektronenstrahlen mit Licht
Wird in einer der Galerien der St.
02.06.2020
Elektrodynamik | Quantenphysik
Verbundene Nanodreiecke zeigen Weg zu magnetischen Kohlenstoff-Materialien
Graphen-Dreiecke von nur einigen Atomen Kantenlänge verhalten sich wie eigentümliche Quantenmagnete.
26.05.2020
Teilchenphysik | Biophysik
Algorithmen und Gold verbessern die Diffraktion mit holographischen Referenzen
Single Particle Imaging (SPI) ist eine Methode, die Biomoleküle und ähnliche Teilchen mithilfe von superhellen Röntgenblitzen abbildet - wie zum Beispiel den Lichtblitzen, die von X-ray Free Electron Lasern erzeugt werden.
25.05.2020
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Verlustfreie Stromleitung an den Kanten
Atomar dünne Schichten eines Halbmetalls namens Wolframditellurid leiten Strom verlustfrei entlang enger eindimensionaler Kanäle an den Rändern.
18.05.2020
Festkörperphysik
Supraleitung: Materialien, die Vergangenheit und Zukunft unterscheiden können
Physiker der TU Dresden haben einen spontan zeitlich stabilen magnetischen Zustand mit verletzter Zeitumkehr Symmetrie in der Materialklasse der eisenbasierten Supraleiter entdeckt.
07.05.2020
Festkörperphysik
Neue Messmethode hilft, Physik der Hochtemperatur-Supraleitung zu verstehen
Von einer nachhaltigen Energieversorgung bis hin zu Quantencomputern: Hochtemperatur-Supraleiter könnten unsere heutige Technik revolutionieren.
06.05.2020
Milchstraße | Schwarze_Löcher
ESO-Instrument entdeckt erdnächstes Schwarzes Loch
Eine Gruppe von Astronomen der Europäischen Südsternwarte (ESO) und anderer Institute hat ein Schwarzes Loch entdeckt, das nur 1000 Lichtjahre von der Erde entfernt liegt.
06.04.2020
Optik | Biophysik
Smartphones schnell und sicher mit Licht desinfizieren
Forscherinnen und Forscher am Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, Institutsteil Angewandte Systemtechnik-AST haben eine innovative Lösung zum Desinfizieren von Smartphones entwickelt.
24.03.2020
Quantenoptik
Quantenoptiker zwingen Lichtteilchen, sich wie Elektronen zu verhalten
Auf der Basis theoretischer Überlegungen von Physikern der Universität Greifswald ist es gelungen, photonische topologische Isolatoren als Lichtwellenleiter zu realisieren, in denen sich Photonen wie Elektronen verhalten, und somit fermionische Eigenschaften zeigen.
10.02.2020
Festkörperphysik | Quantencomputer
Quantentechnologien: Neue Einblicke in supraleitende Vorgänge
Supraleiter gelten als vielversprechende Bauteile für Quantencomputer, funktionieren bisher jedoch nur bei sehr niedrigen Temperaturen.
29.01.2020
Kernphysik | Plasmaphysik | Quantenphysik
Quantenlogik-Spektroskopie erschließt Potenzial hochgeladener Ionen
Wissenschaftler der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) und des Max-Planck-Instituts für Kernphysik (MPIK) haben erstmals optische Messungen mit bislang unerreichter Präzision an hochgeladenen Ionen durchgeführt.
20.01.2020
Kometen und Asteroiden | Biophysik | Astrobiologie
Das Salz des Kometen
Berner Forschende unter der Leitung der Astrophysikerin Kathrin Altwegg haben eine Erklärung gefunden, warum in der nebulösen Hülle von Kometen bislang wenig Stickstoff nachgewiesen werden konnte: der Lebensbaustein tritt zu einem grossen Teil in Form von Ammonium-Salzen auf, deren Vorkommen man bisher nicht messen konnte.
14.01.2020
Quantenphysik | Quantencomputer
Quantenverschlüsselung unter dem Meer realisiert
Ein internationales Team rund um Forscher/innen der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und der Universität Wien etablierte via Unterseekabel eine quantenverschlüsselte Verbindung zwischen Sizilien und Malta.
08.01.2020
Relativitätstheorie | Astrophysik
Neue unabhängige Messung der Expansion des Universums bestärkt Forderung nach neuer Physik
Die Bestimmung der Hubble-Konstante, ein Maß für die Expansion des Universums, ist seit Jahren eine der spannendsten Herausforderungen der Physik: Messungen im heutigen Universum liefern andere Werte als solche in der Frühphase des Universums.
10.12.2019
Sterne | Planeten
Sternenstaub von Roten Riesen
Ein Teil des Materials, aus dem die Erde entstand, war Sternenstaub von roten Riesensternen.
30.10.2019
Monde | Astrobiologie
DFKI unternimmt mit neuem Unterwasserroboter nächsten Schritt zur Suche nach Leben auf Eismond
Auf der Suche nach Leben in unserem Sonnensystem spielt der Jupitermond Europa eine wichtige Rolle: Unter seiner kilometerdicken Eisdecke wird ein tiefer Ozean vermutet, der die Grundlage für extraterrestrisches Leben bieten könnte.
25.10.2019
Kernphysik
Weiteres Puzzleteil auf der Suche nach Dunkler Materie hinzugefügt
PRISMA⁺-Wissenschaftler berichten in Science Advances über neuestes Ergebnis aus dem CASPEr-Forschungsprogramm.
09.10.2019
Quantenphysik
Physiker verbinden Bauteile von Quantentechnologien
Weltweit tüfteln Forscher an den Bauteilen von Quantentechnologien – dazu gehören Schaltkreise, die Informationen mit Lichtquanten anstatt Elektrizität weitergeben, aber auch Lichtquellen, die einzelne Photonen produzieren.
02.10.2019
Festkörperphysik | Quantenoptik
Viele Varianten führen zu weißem Laserlicht
Gute Ausstrahlung kommt nicht von alleine: Neuartige Halbleiterverbindungen eignen sich dazu, gerichtetes weißes Licht zu erzeugen, wenn ihre Seitengruppen eine ausreichende Elektronendichte aufweisen.
23.09.2019
Festkörperphysik
Wie man effiziente Materialien für OLED-Displays entwickelt
Für Anwendungen wie Leuchtdioden oder Solarzellen stehen heute organische Materialien im Mittelpunkt der Forschung.
05.09.2019
Teilchenphysik
Fortschritte auf dem Weg zum Verständnis der Neutrino-Eigenschaften
Um die Vermutung zu belegen, dass Materie ohne Antimaterie erzeugt werden kann, sucht das GERDA-Experiment im Gran Sasso Untergrundlabor nach dem neutrinolosen doppelten Betazerfall.
04.09.2019
Exoplaneten | Atomphysik
Chemisches Element Kalium in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt
Ein Team von Astronominnen und Astronomen unter der Leitung von AIP-Doktorand Engin Keles entdeckte das chemische Element Kalium in der Atmosphäre eines Exoplaneten erstmals mit hochauflösender Spektroskopie und mit überzeugend starkem Signal.
29.08.2019
Exoplaneten | Monde | Geophysik
Hinweise auf vulkanisch aktiven Exo-Mond
Ein Mond aus Gestein und brodelnder Lava umkreist möglicherweise einen Planeten 550 Lichtjahre von uns entfernt.
23.08.2019
Festkörperphysik | Quantenphysik
Licht-Materie-Wechselwirkung ohne Störeinflüsse
Bestimmte Halbleiterstrukturen, Quantenpunkte genannt, könnten die Basis für eine Quantenkommunikation darstellen.
16.08.2019
Elektrodynamik | Quantenoptik
Laser für durchdringende Wellen: Forscherteam entwickelt neues Prinzip zur Erzeugung von Terahertz-Strahlung
Der „Landau-Niveau-Laser“ ist ein spannendes Konzept für eine ungewöhnliche Strahlungsquelle.
17.07.2019
Teilchenphysik | Festkörperphysik
Hocheffiziente Solarzellen dank solidem Fundament
Die Sonne ist eine unerschöpfliche und nachhaltige Energiequelle.
11.07.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Leistungsstärkere weiße OLEDs: Dresdner Physiker befreien Photonen mittels Nanostrukturen
Organische Leuchtdioden (OLEDs) haben dank intensiver Forschungsarbeiten in den letzten Jahrzehnten den Elektronikmarkt immer weiter erobert – von OLED-Handydisplays bis zu herausrollbaren Fernsehbildschirmen, die Liste der Anwendungsfelder ist lang.
11.07.2019
Planeten | Monde | Elektrodynamik
Jupiters Polarlichter werden durch Wechselströme erzeugt
Internationales Forscherteam vermisst das Stromsystem, das die Polarlichter des Jupiters generiert / Schwefeldioxidgas vom Mond Io ist die Ursache für das Stromsystem des Gasplaneten.
05.07.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Superhart und doch metallisch leitfähig: Bayreuther Forscher entwickeln neuartiges Material mit Hightech-Perspektiven
Eine internationale Forschungsgruppe unter der Leitung von Wissenschaftlern der Universität Bayreuth hat ein bislang völlig unbekanntes Material hergestellt: Rhenium-Nitrid-Pernitrid.
04.07.2019
Thermodynamik | Festkörperphysik
Abstimmung der Energieniveaus von organischen Halbleitern
Physiker des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Tübingen, Potsdam und Mainz zeigen, wie elektronische Energien in organischen Halbleiterfilmen durch elektrostatische Kräfte eingestellt werden können.
26.06.2019
Festkörperphysik
Hülle macht Nanodrähte vielseitiger
Nanodrähte können LEDs farbenreicher, Solarzellen effizienter oder Rechner schneller machen.
13.06.2019
Atomphysik | Elektrodynamik | Quantenphysik
Neues Quantenpunkt-Mikroskop zeigt die elektrischen Potenziale einzelner Atome
Ein Forscherteam aus Jülich hat in Kooperation mit der Universität Magdeburg eine neue Methode entwickelt, mit der sich die elektrischen Potenziale einer Probe atomgenau vermessen lassen.
03.06.2019
Festkörperphysik | Optik | Quantencomputer
Mit Licht kontrollierte neuartige Supraleiter könnten zukünftige Quantencomputer ermöglichen
Eine der zentralen Herausforderungen der Physik ist die Kontrolle der Quanteneigenschaften von Materialien.
27.05.2019
Sonnensysteme | Planeten | Elektrodynamik
Neue Studie bekräftigt Einfluss planetarer Gezeitenkräfte auf die Sonnenaktivität
Es ist eine der großen Fragen der Sonnenphysik, warum die Aktivität der Sonne einem regelmäßigen 11-Jahres-Rhythmus folgt.
09.05.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Marcus-Regime in organischen Bauelementen: Ladungstransfer-Mechanismus an Kontakten aufgeklärt
Physiker des Exzellenzclusters Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) der TU Dresden konnten gemeinsam mit Forschern aus Spanien, Belgien und Deutschland in einer Studie zeigen, wie sich Elektronen bei ihrer Injektion in organische Halbleiterfilme verhalten.
03.05.2019
Elektrodynamik | Quantenoptik
Quantensensor für Lichtteilchen
Ein Photodetektor wandelt Licht in ein elektrisches Signal um, das Licht geht dabei verloren.
26.04.2019
Elektrodynamik | Thermodynamik | Festkörperphysik
Terahertz-Spektroskopie vertieft Einblick in Halbleiter
Billiardstoß oder Auffahrunfall?
09.04.2019
Sterne
Sind „Braune Zwerge“ gescheiterte Sterne oder Super-Planeten?
Die „Lücke“ zwischen Sternen und den viel kleineren Planeten füllen „Braune Zwerge“.
05.04.2019
Festkörperphysik | Optik
Organische Solarzellen und Leuchtdioden in einem: TUD-Physiker zeigen, wie es geht
In der organischen Halbleiterforschung der vergangenen 25 Jahre galten organische Solarzellen und organische Leuchtdioden (OLEDs) als nicht vereinbar in einem Bauelement.
20.03.2019
Thermodynamik
Saarbrücker Sensorsystem misst Feuchtigkeit zuverlässig auch in heißen Öfen
Es behält volle Kontrolle über Trocknungsprozesse in Industrie-Öfen und misst zuverlässig den Feuchtegehalt der Luft – selbst bei hohen Temperaturen und Störfaktoren wie ausgedünsteten Substanzen: Professor Andreas Schütze, Projektleiter Tilman Sauerwald und ihr Forscherteam von der Universität des Saarlandes haben mit Partner-Unternehmen ein Sensorsystem entwickelt, das Trocknungs-, Back- und Garprozesse besonders präzise überwacht.
14.03.2019
Planeten | Raumfahrt
Berner Mars-Kamera CaSSIS liefert spektakuläre Bilder
Vor drei Jahren, am 14 März 2016, war es soweit: die Berner Mars-Kamera CaSSIS startete mit der Raumsonde ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) ihre Reise zum Mars.
25.02.2019
Atomphysik | Physikdidaktik
Kriterien zur Aufnahme superschwerer chemischer Elemente in das Periodensystem
Wann genau existiert ein neu erzeugtes Element eigentlich wirklich?
21.02.2019
Atomphysik | Quantenoptik
Diamanten, die besten Freunde der Quantenwissenschaft - Quantenzustand in Diamanten gemessen
Mithilfe von Kunstdiamanten gelang einem internationalen Forscherteam ein weiterer wichtiger Schritt in Richtung Hightech-Anwendung von Quantentechnologie: Erstmals konnten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen den Quantenzustand eines einzelnen Qubits in Diamanten elektrisch zu messen.
19.02.2019
Quantenoptik
Physiker der TU Dortmund legt neue Grundlagen für die Weiterentwicklung von Strahlungsquellen
Die Forschungsergebnisse des Teams um JProf.
29.01.2019
Festkörperphysik
Forscher der TUDresden entschlüsseln elektrische Leitfähigkeit von dotierten organischen Halbleiter
Wissenschaftler des Dresden Integrated Center for Applied Physics and Photonic Materials (IAPP) und des Center for Advancing Electronics Dresden (cfaed) an der TU Dresden haben in Kooperation mit der Stanford University (USA) und dem Institute for Molecular Science in Okazaki (Japan) wesentliche Parameter identifiziert, die die elektrische Leitfähigkeit in dotierten organischen Leitern beeinflussen.
28.01.2019
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Supraleiter: Widerstand ist zwecklos
Über Supraleitung muss ganz neu nachgedacht werden.
14.01.2019
Elektrodynamik
5000 mal schneller als ein Computer
Ein atomarer Gleichrichter für Licht erzeugt einen gerichteten elektrischen Strom.
08.01.2019
Quantenphysik
Dissonanzen in der Quantenschwingung
Neuartige Quanteninterferenz in atomar dünnen Halbleitern entdeckt.
07.01.2019
Festkörperphysik
Photovoltaik-Trend Tandemsolarzellen: Wirkungsgradrekord für Mehrfachsolarzelle auf Siliciumbasis
Siliciumsolarzellen dominieren heute den Photovoltaikmarkt aber die Technologie nähert sich dem theoretisch maximalen Wirkungsgrad an, der mit Silicium als alleinigem Absorbermaterial erreicht werden kann.
18.12.2018
Festkörperphysik
Reversible Brennstoffzelle bricht Wirkungsgrad-Rekord
Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben ein hochgradig effizientes Brennstoffzellen-System in Betrieb genommen, das einen elektrischen Wirkungsgrad im Wasserstoffbetrieb von über 60 Prozent erzielt.
06.12.2018
Festkörperphysik | Quantenoptik
Drei Komponenten auf einem Chip
Wissenschaftlern der Universität Stuttgart und des Karlsruher Institutes für Technologie (KIT gelingt wichtige Weiterentwicklung auf dem Weg zum Quantencomputer.
03.12.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Die Kraft des Vakuums
Wissenschaftler der Theorie-Abteilung des Max-Planck-Instituts für Struktur und Dynamik der Materie (MPSD) am Center for Free-Electron Laser Science in Hamburg haben mit theoretischen Berechnungen und Computersimulationen gezeigt, dass in atomar dünnen Schichten eines Supraleiters durch virtuelle Photonen die Kraft zwischen Elektronen und Gitterverzerrungen kontrollieren lässt.
02.11.2018
Quantenphysik | Quantenoptik
Komplexer Quantenteleportation einen Schritt näher
Für zukünftige Technologien wie Quantencomputer und Quantenverschlüsselung ist die experimentelle Beherrschung von komplexen Quantensystemen unumgänglich.
31.10.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik
Detailreichste Beobachtungen von Material im Orbit nahe einem Schwarzen Loch
Das überaus empfindliche GRAVITY-Instrument der ESO hat die seit langem bestehende Annahme, dass sich im Zentrum der Milchstraße ein supermassereiches Schwarzes Loch befindet, weiter bestätigt.
29.10.2018
Quantenoptik
Kleinste Lichtportionen auf Knopfdruck: Uni Stuttgart entwickelt neuartige Einzelphotonenquelle
Forschende des Zentrums für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie Baden-Württemberg IQST am 5.
26.10.2018
Festkörperphysik
Unmögliches möglich machen
Multiferroika gelten als Wundermaterial für künftige Datenspeicher – sofern man ihre besonderen Eigenschaften auch bei den Betriebstemperaturen von Computern erhalten kann.
02.10.2018
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Neutronen tasten Magnetfelder im Innern von Proben ab
Ein HZB-Team hat am Forschungsreaktor BER II mit Hilfe einer neu entwickelten Neutronen-Tomographie erstmals den Verlauf von magnetischen Feldlinien im Innern von Materialien abbilden können.
01.10.2018
Quantenphysik | Teilchenphysik
Studie: Atomare Verunreinigung ähnlich wie bei Edelsteinen dient als Quanten-Informationsspeicher
Für die Farben von Edelsteinen oder die Leistungsfähigkeit moderner Halbleiter sind Verunreinigungen in Materialien ursächlich.
15.09.2018
Elektrodynamik | Teilchenphysik
Schaltung des Stromflusses auf atomarer Skala
Forscher aus Augsburg, Trondheim und Zürich weisen gleichrichtende Eigenschaften von Grenzflächenkontakten im ferroelektrischen Halbleiter nach.
27.08.2018
Planeten
Jupiter hatte Wachstumsstörungen
Aufgrund von Meteoritendaten zeigen Forschende der Universitäten Bern und Zürich sowie der ETH Zürich, wie der Jupiter entstanden ist.
20.08.2018
Festkörperphysik
Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie
Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden.
09.08.2018
Quantenoptik
Quantenketten in Graphen-Nanobändern
Empa-Forschenden ist gemeinsam mit Forschenden des Max Planck Instituts für Polymerforschung in Mainz und weiteren Partnern ein Durchbruch gelungen, der künftig für präzise Nanotransistoren oder – in fernerer Zukunft – möglicherweise gar bei Quantencomputer Anwendung finden könnte, wie das Team in der aktuellen Ausgabe des Fachjournals «Nature» berichtet.
07.08.2018
Monde | Elektrodynamik | Astrophysik
Millionenfache Verstärkung elektromagnetischer Wellen nahe Jupiter-Mond Ganymed
"Chorwellen" heißen so, weil sie klingen wie der Vogelchor im Morgengrauen.
06.08.2018
Festkörperphysik
Mit Elektronenstrahlstrukturierung zu höchstauflösenden OLED-Vollfarbdisplays
OLED-Mikrodisplays etablieren sich zunehmend für den Einsatz in künftigen Wearables und Datenbrillen.
06.08.2018
Astrophysik | Klassische Mechanik
Abstürzende Monde: Was bei der Kollision der frühen Erde mit ihren Begleitern passierte
Internationales Forscherteam unter Beteiligung der Universität Tübingen simuliert ein mögliches Schicksal der sogenannten Moonlets.
02.08.2018
Planeten | Satelliten
Verbundprojekt VIPE: Vierbeiniger DFKI-Laufroboter unterstützt Marserkundung im Roboterschwarm
Die Entwicklung eines heterogenen, autonomen Roboterschwarms zur Erforschung des Valles Marineris auf dem Mars steht im Mittelpunkt der Forschungsinitiative VaMEx (Valles Marineris Explorer) des DLR Raumfahrtmanagements.
25.07.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Was passiert in einer Solarzelle, wenn das Licht ausgeht
Was in einer Solarzelle passiert, wenn das Licht ausgeht, hängt stark vom verwendeten Material ab.
25.07.2018
Festkörperphysik
Extreme Zustände in Halbleitern
Physikern der Universitäten Konstanz, Paderborn und der ETH Zürich gelingt experimenteller Nachweis der Wannier-Stark-Lokalisierung.
24.07.2018
Teilchenphysik
Wasser verstärkt Strahlenschäden
Radioaktive Strahlung schädigt Gewebe auf mehr Wegen als bislang bekannt.
24.07.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik
Neuartiger Quantenzustand in Halbleitern
Wissenschaftlerteam der Universitäten Konstanz, Paderborn und der ETH Zürich veröffentlicht in „Nature Communications“.
16.07.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen
„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin.
06.07.2018
Monde
Polarlicht-Schweif des Jupitermondes Io: Raumsonde Juno entdeckt neue Details
Magneto-hydrodynamische Wellen zeigen komplexes Reflexionsverhalten / Die Ergebnisse sind wichtig für die Forschung an Exoplaneten .
05.07.2018
Festkörperphysik | Teilchenphysik
Neuer Weltrekord bei der direkten solaren Wasserspaltung
In einem nachhaltigen Energiesystem wird Wasserstoff als Speichermedium eine wichtige Rolle spielen.
04.07.2018
Plasmaphysik | Teilchenphysik
IPP-Teststand ELISE erreicht erstes ITER-Ziel
Neutralteilchenheizung für ITER / Strahl schneller Wasserstoff-Teilchen für die Plasmaheizung.
02.07.2018
Exoplaneten
Wie sich die Atmosphäre des heißesten bekannten Exoplaneten verflüchtigt
Astronomen haben beobachtet, wie sich die Atmosphäre des heißesten bekannten Exoplaneten, des heißen Jupiter-ähnlichen Planeten KELT-9b, allmählich verflüchtigt.
27.06.2018
Teilchenphysik | Thermodynamik
Studie erlaubt Einblick in Physik des Higgs-Teilchens
Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, ein supraleitendes Gas in einen exotischen Zustand zu versetzen.
26.06.2018
Festkörperphysik | Quantenoptik
Asymmetrische Nano-Antennen liefern Femtosekunden-Pulse für Optoelektronik
Einem Team unter Leitung der TUM-Physiker Alexander Holleitner und Reinhard Kienberger ist es erstmals gelungen, mit Hilfe nur wenige Nanometer großer Metallantennen ultrakurze, elektrische Pulse auf einem Chip zu erzeugen, diese dann einige Millimeter weiter wieder kontrolliert auszulesen.
22.06.2018
Elektrodynamik
Neue Phänomene im magnetischen Nanokosmos
Forscher am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart konnten mit Hilfe eines Röntgenmikroskops bei der Bildung von magnetische Tröpfchen ein völlig unerwartetes Verhalten beobachten.
04.06.2018
Teilchenphysik
Wissenschaftler beobachten Kopplung des Higgs-Bosons an Top-Quarks
Vor ziemlich genau sechs Jahren wurde am CERN das Higgs-Boson entdeckt, das für die Masse anderer Elementarteilchen zuständig ist.
01.06.2018
Elektrodynamik | Festkörperphysik
Neuartige Isolatoren mit leitenden Kanten
Physiker der UZH erforschen eine neue Materialklasse, die sogenannten topologischen Iso-latoren höherer Ordnung.
29.05.2018
Festkörperphysik | Quantenphysik | Quantenoptik | Teilchenphysik
Ultradünner Supraleiter ebnet Weg zu neuen quantenelektronischen Instrumenten
Forschern des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) ist es gemeinsam mit Kollegen aus Karlsruhe, London und Moskau gelungen, erstmals einen kohärenten Quanteneffekt mit einem bei tiefen Temperaturen kontinuierlich supraleitenden Nanodraht experimentell nachzuweisen und damit einen neuen Quantendetektor zu realisieren.
28.05.2018
Astrophysik | Teilchenphysik
Empfindlichkeits-Rekord bei der Suche nach Dunkler Materie
Kosmologische Beobachtungen legen nahe, dass das Universum zum großen Teil aus Dunkler Materie besteht.
24.05.2018
Milchstraße | Schwarze_Löcher | Astrophysik
APEX wirft einen Blick ins Herz der Finsternis
Das APEX-Teleskop in Chile wurde mit speziellen Zusatzgeräten technisch aufgerüstet, um interferometrische Beobachtungen bei einer Wellenlänge von nur 1,3 mm durchzuführen.
14.05.2018
Astrophysik | Quantenoptik
Frequenzstabile Lasersysteme für den Weltraum
JOKARUS-Experiment auf Höhenforschungsrakete erfolgreich durchgeführt.
09.05.2018
Festkörperphysik | Thermodynamik
Vorsicht, Glatteis!
Gleiten auf Eis oder Schnee ist viel einfacher als das Gleiten auf den meisten anderen Oberflächen, dies ist allgemein bekannt. Aber warum ist die Eisoberfläche rutschig?
09.05.2018
Kometen_und_Asteroiden | Sonnensysteme
Vertriebener Asteroid in den Außenbereichen unseres Sonnensystems entdeckt
Ein internationales Astronomenteam hat mit ESO-Teleskopen ein Relikt aus der Frühzeit des Sonnensystems untersucht: Die Wissenschaftler fanden heraus, dass das ungewöhnliche Objekt 2004 EW95 aus dem sogenannten Kuipergürtel ein kohlenstoffreicher Asteroid ist und damit der erste seiner Art, der in den kalten Außenbereichen unseres Sonnensystems bestätigt werden konnte.
25.04.2018
Galaxien
Gewaltige, lange zurückliegende Galaxienverschmelzungen
Die ALMA- und APEX-Teleskope haben tief in den Weltraum geschaut - zurück in die Zeit, als das Universum nur ein Zehntel seines heutigen Alters hatte - und so die Anfänge gigantischer kosmischer Massenansammlungen miterlebt: bevorstehende Kollisionen junger Starburstgalaxien.
18.04.2018
Thermodynamik
Forscher entdecken neue Form von Eis
Eis ist nicht gleich Eis.
21.03.2018
Teilchenphysik
Extrem seltener Kaon-Zerfall weckt Hoffnungen auf neue Physik
Neues Experiment am CERN zeigt erste Ergebnisse – Wissenschaftler hoffen auf weitere Datenauswertung für die Suche nach neuer Physik.
28.02.2018
Astrophysik | Optik
E[email protected] entdeckt ersten nur im Gammalicht sichtbaren Pulsar
Das verteilte Rechenprojekt [email protected] aggregiert von zehntausenden Freiwilligen aus aller Welt gespendete Rechenleistung.
26.02.2018
Teilchenphysik
Exotischer Materiezustand: Wie ins Atom noch mehr Atome passen
Ein neuartiger Materiezustand wurde mit TU Wien-Beteiligung nachgewiesen: Ein Elektron umkreist seinen Atomkern in großem Abstand, innerhalb dieser Bahn werden viele weitere Atome gebunden.
03.11.2017
Milchstraße | Sterne
ALMA entdeckt kalten Staub um nächstgelegenen Stern
Astronomen haben mit dem ALMA-Observatorium in Chile kalten Staub um unseren nächsten Nachbarstern Proxima Centauri entdeckt.
28.08.2017
Astrophysik | Klassische Mechanik
Turbulente Bewegungen in der Atmosphäre eines fernen Sterns
Zum ersten Mal ist es einem Forscherteam gelungen, die turbulenten Bewegungen in der Atmosphäre eines anderen Sterns als der Sonne zu kartieren.
22.08.2017
Astrophysik | Quantenoptik
Im Neptun regnet es Diamanten: Forscherteam enthüllt Innenleben kosmischer Eisgiganten
Wissenschaftler des Helmholtz-Zentrums Dresden-Rossendorf (HZDR) konnten mit Kollegen aus Deutschland und den USA zeigen, dass sich in den Eisriesen unseres Sonnensystems „Diamantregen“ bildet.
17.08.2017
Astrophysik | Relativitätstheorie
Erster Nachweis relativistischer Effekte bei Sternen um galaktisches Zentrum
Eine Neuauswertung von Daten vom Very Large Telescope der ESO durch Wissenschaftler von der Universität zu Köln und vom Max-Planck-Institut für Radioastronomie in Bonn deutet darauf hin, dass die Bahnen von Sternen um das Schwarze Loch im Zentrum der Milchstraße die schwachen, von Einsteins Allgemeiner Relativitätstheorie vorhergesagten Effekte zeigen könnten.
11.07.2017
Festkörperphysik
Wie ein Material zum Supraleiter wird: Phänomen der Elektronenpaare beobachtet
Hochtemperatur-Supraleiter sind Materialien, die bei tiefen Temperaturen ihren elektrischen Widerstand verlieren und damit Strom ohne Verlust transportieren können - und das im Gegensatz zu konventionellen Supraleitern bereits bei vergleichsweise hohen Temperaturen.
11.07.2017
Planeten | Sterne
Ungewöhnliches Planetensystem um schnell rotierenden Stern wirft Fragen zur Planetenentstehung auf
Astronomen haben einen seltenen warmen, massereichen jupiterartigen Planeten entdeckt, der einen extrem schnell rotierenden Stern umkreist.
30.06.2017
Quantenphysik
Ultra-sensitiv dank quantenmechanischer Verschränkung
Stuttgarter Physiker gehen weiteren Schritt zu empfindlicheren Sensoren.
30.06.2017
Quantenoptik
Laser World of Photonics 2017: Fraunhofer IOF präsentiert neue Technologie für Quantenkommunikation
In naher Zukunft wird Quantenkryptographie ein wichtiges Thema für die sichere Übertragung von Kommunikation spielen.
30.06.2017
Monde | Kometen_und_Asteroiden | Planeten
Bayreuther Hochdruckforscher lösen Meteoriten-Rätsel
Eine Forschergruppe der Universität Bayreuth hat die langgesuchte Erklärung für den scheinbar widersprüchlichen Aufbau von Mond- und Mars-Meteoriten gefunden.
30.06.2017
Kometen_und_Asteroiden | Planeten
Zusammenhang zwischen Kometen und Erdatmosphäre aufgedeckt
Die schwierige, aber erfolgreiche Messung mehrerer Isotopen des Edelgases Xenon beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch das Berner Messinstrument ROSINA auf der Rosetta-Sonde zeigt, dass durch Einschläge von Kometen Material auf die Erde gelangte.
20.09.2016
Sonnensysteme | Planeten | Sterne
Geben Planeten der Sonne den Takt vor?
Die Sonnenaktivität wird vom Magnetfeld der Sonne bestimmt.
07.06.2016
Monde | Planeten
Tauchfahrt in die Tiefen von Jupiters Eismond Europa
Unter einer mehrere Kilometer dicken Eisdecke wird auf dem Jupitermond Europa ein tiefer Ozean vermutet, der die Grundlage für extraterrestrisches Leben bieten könnte.
01.05.2016
Teilchenphysik
Dauerbetrieb der Tokamaks rückt näher
Aussichtsreiche Experimente in ASDEX Upgrade / Bedingungen für ITER und DEMO nahezu erfüllt.
23.01.2015
Kometen_und_Asteroiden
Gas-Variationen weisen auf Jahreszeiten auf Komet Chury hin
Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko gibt weitere Geheimnisse preis: Wie Berner Forschende herausgefunden haben, variiert der Gas-Ausstoss des Kometen beträchtlich.

Die News der letzten Tage

29.05.2023
Elektrodynamik | Festkörperphysik | Quantenoptik
Informationen schneller fließen lassen – mit Licht statt Strom
Entweder 1 oder 0: Entweder es fließt Strom oder eben nicht, in der Elektronik wird bisher alles über das Binärsystem gesteuert.
25.05.2023
Kometen und Asteroiden | Biophysik
Meteoritisches Eisen: Starthilfe bei der Entstehung des Lebens auf der Erde?
Forscher haben ein neues Szenario für die Entstehung der ersten Bausteine des Lebens auf der Erde vor rund 4 Milliarden Jahren vorgeschlagen.
24.05.2023
Festkörperphysik | Astrophysik
Das Verhalten von Sternmaterie unter extremem Druck
Einem internationalen Team von Forscher*innen ist es in Laborexperimenten gelungen, Materie unter solch extremen Bedingungen zu untersuchen, wie sie sonst nur im Inneren von Sternen oder Riesenplaneten vorkommt.
23.05.2023
Quantenphysik | Quantencomputer
Turbo für das Quanteninternet
Vor einem Vierteljahrhundert machten Innsbrucker Physiker den ersten Vorschlag, wie Quanteninformation mit Hilfe von Quantenrepeatern über große Distanzen übertragen werden kann, und legten damit den Grundstein für den Aufbau eines weltweiten Quanteninformationsnetzes.
18.05.2023
Teilchenphysik | Quantencomputer
Quantenschaltkreise mit Licht verbinden
Die Anzahl von Qubits in supraleitenden Quantencomputern ist in den letzten Jahren rasch gestiegen, ein weiteres Wachstum ist aber durch die notwendige extrem kalte Betriebstemperatur begrenzt.
17.05.2023
Relativitätstheorie | Quantenphysik
Gekrümmte Raumzeit im Quanten-Simulator
Mit neuen Techniken kann man Fragen beantworten, die bisher experimentell nicht zugänglich waren – darunter auch Fragen nach dem Zusammenhang von Quanten und Relativitätstheorie.
16.05.2023
Sonnensysteme | Planeten | Geophysik
Die Kruste des Mars ist richtig dick
Dank eines starken Bebens auf dem Mars konnten Forschende der ETH Zürich die globale Dicke der Kruste des Planeten bestimmen.
11.05.2023
Sterne | Teleskope
Einblicke in riesige, verborgene Kinderstuben von Sternen
Mit dem Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy (VISTA) der ESO haben Astronomen einen riesigen Infrarot-Atlas von fünf nahe gelegenen Sternentstehungsgebieten geschaffen.
10.05.2023
Festkörperphysik | Quantenphysik | Quantencomputer
Verschränkte Quantenschaltkreise
ETH-Forschenden gelang der Nachweis, dass weit entfernte, quantenmechanische Objekte viel stärker miteinander korreliert sein können als dies bei klassischen Systemen möglich ist.
10.05.2023
Exoplaneten | Geophysik
Widerspenstiger Exoplanet lüftet seinen Schleier (ein bisschen)
Einem internationalen Forschungsteam, an dem das Max-Planck-Institut für Astronomie beteiligt ist, ist es nach fast 15 Jahren vergeblicher Anstrengungen gelungen, einige Eigenschaften der Atmosphäre des Exoplaneten GJ 1214 b zu ermitteln.
10.05.2023
Atomphysik
Forschende beschreiben flüssigen Quasikristall mit zwölf Ecken
Einen ungewöhnlichen Quasikristall hat ein Team der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), der Universität Sheffield und der Jiaotong-Universität Xi'an gefunden.
08.05.2023
Quantenphysik
Künstliche Intelligenz lernt Quantenteilchen zu kontrollieren
In der Quantenforschung braucht man maßgeschneiderte elektromagnetische Felder, um Teilchen präzise zu kontrollieren - An der TU Wien zeigte man: maschinelles Lernen lässt sich dafür hervorragend nutzen.
06.05.2023
Teilchenphysik | Kernphysik
Elektronen-Rekollision in Echtzeit auf einen Schlag verfolgt
Eine neue Methode erlaubt, die Bewegung eines Elektrons in einem starken Infrarot-Laserfeld in Echtzeit zu verfolgen, und wurde am MPI-PKS in Kooperation zur Bestätigung theoretischer Quantendynamik angewandt.
05.05.2023
Satelliten und Sonden | Quantenoptik
GALACTIC: Alexandrit-Laserkristalle aus Europa für Anwendungen im Weltraum
Alexandrit-Laserkristalle eignen sich gut für den Einsatz in Satelliten zur Erdbeobachtung.
04.05.2023
Festkörperphysik | Quantenphysik
Nanophysik: Wo die Löcher im Flickenteppich herkommen
Patchwork mit Anwendungspotenzial: Setzt man extrem dünne Halbleiternanoschichten aus Flächen zusammen, die aus unterschiedlichen Materialien bestehen, so finden sich darin Quasiteilchen mit vielversprechenden Eigenschaften für eine technische Nutzung.
03.05.2023
Sterne | Teleskope
Astronomen finden weit entfernte Gaswolken mit Resten der ersten Sterne
Durch den Einsatz des Very Large Telescope (VLT) der ESO haben Forscher zum ersten Mal die Fingerabdrücke gefunden, die die Explosion der ersten Sterne im Universum hinterlassen hat.