Het afgelopen jaar is de ingebruikname en inbedrijfstelling geweest van een nieuw grootschalig plasma-experiment, de Wendelstein 7-X (W7-X) in Greifswald, Duitsland. Ontworpen, gebouwd, en beheerd door het Max-Planck Institute for Plasma Physics (IPP) met een internationaal team van medewerkers, het apparaat is indrukwekkend. Maar, de wereldwijde fusieonderzoeksgemeenschap, die tot doel heeft een milieuvriendelijke en overvloedige energiebron te ontwikkelen, vindt de eerste plasmaresultaten van de W7-X nog indrukwekkender.

Het werk aan W7-X begon bij IPP in de jaren '80 met jaren van ontwerpoptimalisatie die het begrip van magnetische opsluiting vooruitbracht. De bouw van het experiment begon in 2005. Het maakt gebruik van 70 grote supergeleidende magneten, cryogeen gekoeld om elektrische weerstand te vermijden, om een ​​volume van 30 kubieke meter te genereren dat plasmadeeltjes bevat en isoleert.

Bij de hoge temperaturen die nodig zijn voor fusie, gas wordt geïoniseerd, wat betekent dat elektrisch neutrale atomen dissociëren in geladen elektronen en kernen - een plasma. Deze elektrisch geladen deeltjes kunnen worden geleid door een magnetisch veld van voldoende sterkte, vandaar het gebruik van magneten.

Onder plasma-opsluitingsexperimenten, het magnetische veld in W7-X is bijzonder. De configuratie heeft een unieke twist, gevormd door de supergeleidende spoelen, dat optimaliseert plasma opsluiting op de individuele-deeltjes en macroscopische schalen (Figuur 1). Als een "stellarator"-systeem, het vermijdt ook de netto elektrische stroom die door het plasma van tokamak-systemen loopt, die eenvoudiger te ontwerpen en te bouwen zijn, maar gevoelig zijn voor dynamische gebeurtenissen waarbij plasma vrijkomt. Het speciale ontwerp van de W7-X-spoelen, samen met een magnetische sterkte die 100 kan benaderen, 000 keer dat van het aardmagnetisch veld aan het oppervlak, en het eerder genoemde nummer, plaatst W7-X in een klasse apart.

Als erkenning van het belang van W7-X-onderzoek, de American Physical Society Division of Plasma Physics nodigde Dr. Thomas Sunn Pedersen uit, Directeur van Stellarator Edge en Divertor Physics bij IPP, om een ​​plenumpresentatie te geven op de 58e jaarlijkse bijeenkomst in San Jose, 31 oktober-nov. 4. Hij zal de eerste resultaten samenvatten en de opwinding overbrengen van het feit dat de Duitse bondskanselier Angela Merkel eerder dit jaar het eerste volledig operationele plasma-experiment startte.

De fusieonderzoeksgemeenschap heeft hoge verwachtingen van W7-X tijdens toekomstige operaties. De maximale magnetische veldsterkte is iets minder dan die van het supergeleidende Large Helical Device (LHD) van het National Institute for Fusion Science in Japan, maar deze laatste profiteert niet van de W7-X optimalisatiestrategie. Het Helically Symmetric eXperiment (HSX) aan de Universiteit van Wisconsin-Madison maakt gebruik van optimalisatie die vergelijkbaar is met die van W7-X, maar zijn kleine formaat sluit de fusierelevante 20 uit, 000, Ionentemperaturen van 000 graden Kelvin die al zijn verkregen in W7-X.