„Seltsame“ Ionen im Plasma gefunden, das Nanosekunden lang existierte

Wissenschaftler der National Laser Fusion Facility (NIF, National Ignition Facility) arbeiten daran

Kernfusion seit 2009 Mithilfe einer Reihe von 192 Lasern werden hochenergetische Impulse auf eine Treibstoffkapsel in der Größe eines Kugellagers abgefeuert. Dieses Brennstoffpellet besteht aus Deuterium und Tritium und die starke Hitze führt dazu, dass die einzelnen Atome zu Helium verschmelzen und dabei enorme Energiemengen freisetzen.

Obwohl das brennende Plasma nur existierteNanosekunden, Wissenschaftler haben es untersucht. Die Analyse ergab, dass es sich „seltsam“ verhält, schreiben die Wissenschaftler, und dass die darin enthaltenen Ionen eine höhere Energie haben, als die Wissenschaftler erwartet hatten.

„Das bedeutet, dass die Ionen, die fusionieren, mehr Energie haben als erwartet. Dies lässt sich mit normalen Codes der Strahlungshydrodynamik nicht vorhersagen“, erklären die Wissenschaftler.

Die Studienautoren vergleichen das Unerwartete,Hochenergieverhalten von Ionen mit dem Doppler-Effekt. Hierbei handelt es sich um eine Änderung der Frequenz und damit der vom Beobachter wahrgenommenen Wellenlänge der Strahlung aufgrund der Bewegung der Strahlungsquelle relativ zum Beobachter. Der Effekt ist nach dem österreichischen Physiker Christian Doppler benannt. Am einfachsten kann man sich das vorstellen, wenn man sich daran erinnert, wie unterschiedlich eine Polizeisirene klingt, wenn sie in der Ferne vorbeifährt, und wenn sie in der Nähe vorbeifährt.

Die Autoren der Studie erläutern die Notwendigkeitfortgeschrittenere Simulationen, um laufende Prozesse zu konkretisieren. Damit werden wichtige Hinweise für die weitere Auslegung thermonuklearer Anlagen gewonnen.

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Titelbild: William Jack