Logo des ITER

ITER (Apronym: englisch für International Thermonuclear Experimental Reactor, lateinisch für Weg) ist ein im Bau befindlicher Kernfusionsreaktor, mit dem notwendige Erkenntnisse auf dem Weg zu vielleicht möglichen Fusionskraftwerken gewonnen werden sollen. Der Reaktor mit vielfältigen Installationen zur Plasmaheizung und -diagnostik basiert auf dem Tokamak-Konzept. Er wird im Vergleich zu seinem Vorgänger JET wesentlich größer und mit supraleitenden Magnetspulen ausgestattet. Das erste Plasma soll 2020 erzeugt werden, ab 2027 sind Experimente mit Deuterium und Tritium vorgesehen.[1] Mit ITER sollen Brenndauern von bis zu einer Stunde realisiert werden. Dabei soll eine thermische Leistung von rund 500 Megawatt erreicht werden bei einer Heizleistung von etwa 50 Megawatt.[2] ITER wird jedoch keinen Strom produzieren und auch kein vollständiges Lithium-Blanket zum Erbrüten von Tritium haben. Falls sich mit ITER und parallel durchgeführter Werkstoffforschung (IFMIF) zeigen sollte, dass das Tokamak-Design in den Gigawatt-Bereich vergrößert werden kann, soll das Nachfolgeprojekt DEMO ab etwa 2040 Strom ins Netz einspeisen und einen geschlossenen Tritium-Kreislauf demonstrieren.[3] Möglicherweise lässt sich mit DEMO dann schon etwas verlässlicher abschätzen, ob Fusionskraftwerke wirtschaftlich sein können.[4]

ITER wird im Forschungszentrum Cadarache als gemeinsames Forschungsprojekt der sieben gleichberechtigten Partner Europäische Atomgemeinschaft, Japan, Russland, Volksrepublik China, Südkorea, Indien und USA entwickelt, gebaut und betrieben. Die USA waren von 1998 bis 2003 vorübergehend aus dem Projekt ausgestiegen, Kanada ist seit 2004 nicht mehr dabei. Zwischen der internationalen Atomenergiebehörde (IAEA) und dem ITER-Projekt wurde 2008 eine Zusammenarbeit auf Expertenebene vereinbart.[5] Frankreichs Ex-Staatspräsident Jacques Chirac bezeichnete das Vorhaben als das größte Wissenschaftsprojekt seit der Internationalen Raumstation.

Physikalisch-technische Grundlagen

Hauptartikel: Kernfusion
Deuterium-Tritium-Fusion

Wie in der Sonne und anderen Sternen wird bei der Kernfusion Wasserstoff zu Helium verschmolzen. Dabei setzt ein Gramm Wasserstoff etwa dieselbe Menge an Energie frei wie die Verbrennung von acht Tonnen Erdöl oder elf Tonnen Kohle. In der Sonne laufen die Fusionsprozesse hauptsächlich nach der Proton-Proton-Kette ab, zu einem kleinen Prozentsatz auch nach dem Bethe-Weizsäcker-Zyklus. Dabei wird das häufigste Wasserstoffisotop Protium (1H) verschmolzen.

Beim ITER werden die wesentlich selteneren Isotope Deuterium und Tritium verwendet, so wie auch bei allen anderen Techniken und Versuchen, die Kernfusion auf der Erde als Energiequelle zu nutzen:

$ \mathrm {T+D=\!^{3}H+\!^{2}H\to \!^{4}He+n+17{,}6\,MeV} $

Tritium (T) ist aufgrund der kurzen Halbwertzeit von ca. 12,3 Jahren auf der Erde nur in Spuren vorhanden und muss zunächst in Schwerwasserreaktoren vom Typ CANDU gewonnen werden. Im ITER soll eine Technik erprobt werden, Tritium in den Reaktoranlagen aus dem reichlich vorhandenen Element Lithium zu erbrüten (siehe Blanket).

Technik

ITER funktioniert nach dem Tokamak-Prinzip. Mit Hilfe von aus Supraleitern bestehenden Magnetspulen wird ein toroidales Magnetfeld erzeugt. In diesem Magnetfeld befindet sich ein Deuterium-Tritium-Plasma, in das nach dem Prinzip des Transformators ein elektrischer Strom induziert wird. Der Strom wirkt seinerseits wiederum durch sein eigenes Magnetfeld auf das Plasma zurück. Diese Einschlussmethode erlaubt es, ein Plasma genügender Dichte so aufzuheizen, dass die Fusionsreaktion zündet. Die entstehenden schnellen Neutronen tragen etwa 80 % der Fusionsleistung aus dem Plasma fort und deponieren einen möglichst großen Teil davon im Blanket, das in zukünftigen Kraftwerksreaktoren mit einem Dampferzeuger gekoppelt wäre, hier aber bloß gekühlt wird. Die restlichen 20 % der Fusionsleistung stecken in der Rückstoßenergie der Heliumkerne, die schnell thermalisieren, also ihre Energie an das Plasma abgeben. Bei nun höherer Temperatur als vor dem Zünden (die Wand wird intensiv gekühlt, um die Bremsstrahlung auszuhalten) „brennt“ das Plasma nun mit viel geringerer fremder Heizleistung weiter. Einrichtungen, die vorher der Heizung dienten, werden nun eingesetzt, den Ringstrom aufrecht zu erhalten und um die Geometrie des Plasmas so zu stabilisieren, dass das Abführen der Helium-Asche und der Verunreinigungen von der Wand über die Divertoren funktioniert. Das muss im sogenannten H-Modus 400 Sekunden lang gelingen, damit ITER in dieser Hinsicht als erfolgreich gilt. Dabei soll mit rund 50 MW Heizleistung eine etwa 10-fache Leistungsverstärkung, also eine Fusionsleistung von etwa 500 MW erreicht werden. In einem anderen Betriebsmodus sind Brenndauern von bis zu einer Stunde vorgesehen bei einer Leistungsverstärkung von mindestens 5. Kurzzeitig soll eine Leistungsverstärkung von über 30 erprobt werden, wie sie für kommerzielle Reaktoren nötig ist.[6]

Der Reaktor wird zunächst mit normalem Wasserstoff und Helium arbeiten, um die Stabilisierung des Plasmas zu erforschen, der Betrieb mit Deuterium und Tritium ist erst ab 2027 geplant. Für die Erprobung der Blankettechnologie zur Gewinnung von Tritium aus emittierten Neutronen und Lithium sind drei Testflansche vorgesehen, an denen gleichzeitig sechs verschiedene Konstruktionen getestet werden können.

Schnitt durch den Reaktor des ITER

Zusammenfassung der technischen Eckdaten:

Gesamtradius 10,7 Meter
Gesamthöhe 30 Meter
Großer Plasmaradius 6,2 Meter
Plasmavolumen 837 Kubikmeter
Masse des Plasmas 0,5 Gramm
Magnetfeld 5,3 Tesla
Maximaler Plasmastrom 15 Megaampere
Heizleistung und Stromtrieb 73 Megawatt
Fusionsleistung rund 500 Megawatt
Energieverstärkung rund 10x
Mittlere Temperatur 100 Millionen Grad Celsius
Brenndauer jedes Pulses > 400 Sekunden

Standort

ITER (Frankreich)
Paris plan pointer b jms.gif
Lage von Cadarache, Frankreich

Seit 2001 wurde über einen Standort für den ITER beraten. Standortbewerbungen kamen aus Frankreich, Spanien, Japan und Kanada. 2005 konkurrierten noch Frankreich mit 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. Am 28. Juni 2005 entschieden die beteiligten Staaten, den Versuchsreaktor im französischen Cadarache zu erstellen. Bei der Zustimmung Japans spielten aber nicht nur sachliche Abwägungen, sondern auch außenpolitische Aspekte eine Rolle. Des Weiteren wurden Japan Sonderkonditionen eingeräumt für den Fall, dass der Reaktor in Europa gebaut werden sollte. Bereits im November 2004 hatte der EU-Ministerrat für die EURATOM einstimmig beschlossen, ITER in Cadarache zu bauen, notfalls auch ohne die Beteiligung Japans, Südkoreas und der USA.

Nachdem Japan seine Bewerbung zurückgezogen hatte, einigten sich die Teilnehmer letztendlich auf den Standort Cadarache in Südfrankreich, etwa 35 km nordöstlich von Aix-en-Provence. Am 24. Mai 2006 wurde der Vertrag von den Regierungen aller Projektpartner unterzeichnet. Frankreich verpflichtete sich hierin zu umfangreichen Investitionen in die Infrastruktur wie Straßen, Stromversorgung, Datenleitungen sowie Wohnungen für die zukünftigen Forscher und deren Familien.

Für den Bau des ITER gab es bis 2003 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. Diese wurde jedoch vom zuständigen Ministerpräsidenten Harald Ringstorff nicht weitergeleitet. Im Sommer des Jahres 2003 zog Bundeskanzler Gerhard Schröder die Zusage des ehemaligen Kanzlers Helmut Kohl zur Bewerbung um den ITER-Standort zurück. Bis dahin war Lubmin international der erfolgversprechendste Konkurrent, vor allem auch da der nun festgelegte Standort Cadarache in Frankreich ein Erdbeben-Risikogebiet ist, ebenso wie der dritte in Betracht gezogene japanische Standort.

Finanzierung

Am 21. November 2006 unterzeichneten die Projektteilnehmer im Elyséepalast 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 bzw. EURATOM 5/11 der Gesamtkosten (etwa 45 %), wovon Frankreich 40 % aufbringt (2/11 der Gesamtkosten). Die übrigen sechs Projektpartner tragen jeweils 1/11 der Gesamtkosten (etwa 9 %) und stellen damit die verbleibenden 6/11 der Mittel. 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.[7]

Die Errichtung sollte zunächst gut 5,5 Mrd. Euro kosten (5,896 Mrd. EUR in Preisen des Jahres 2008). 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.[8]

Im Mai 2010 teilte die Europäische Kommission mit, dass laut einer aktuellen Kostenschätzung ihr Anteil an den Baukosten von ehemals geplanten 2,7 Milliarden Euro auf 7,3 Milliarden Euro steigen wird. Daraus errechnen sich Gesamtkosten in Höhe von 16 Milliarden Euro.[7] Die EU deckelte daraufhin ihren Anteil bei 6,6 Milliarden Euro. Sie will die Kostensteigerungen durch Umschichtungen aus dem Agrar- und dem Forschungsetat decken.

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.[9] Die Planungen begannen 1988 im deutschen Max-Planck-Institut für Plasmaphysik und führten 1990 zu einem ersten Entwurf des Versuchsreaktors.

ITER-Vertrag

Die teilnehmenden Parteien gaben am 28. Juni 2005 nach langen Verhandlungen den Startschuss für den Bau von ITER. 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 werden 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.

Organisation

Jeder der sieben Partner richtet eine eigene nationale Behörde 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 Fusion for Energy – The European Joint Undertaking for ITER and the Development for Fusion Energy mit Sitz in Barcelona zu. Das Aufsichtsgremium ITER-Council hat seinen Sitz in Moskau.

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

Baumaßnahmen

Der Bau wurde im Jahre 2009 begonnen. Anfang 2013 waren das Fundament, die schwingungsdämpfenden Sockel für die Bodenplatte sowie die Gebäude des Kontroll- und Verwaltungszentrums fertig.[10] Die Inbetriebnahme des Reaktors mit einem Wasserstoffplasma ist Ende 2020vorbei vorgesehen.[11] Ab 2027Vorlage:WarnungVorlage:Zukunft/Ohne Kategorie soll ITER mit einem Deuterium-Tritium-Plasma betrieben werden und damit eine Fusionsleistung erreichen, welche um einen Faktor 10 über der Heizleistung liegt.[12]

Literatur

  • Daniel Clery: „ITER’s $12 Billion Gamble“, in: 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“ in: atw 2006,S. 622-625
  • N. Holtkamp: „An overview of the ITER project“, in: Fusion Engineering and Design 82, 2007, S. 427–434. doi:10.1016/j.fusengdes.2007.03.029

Einzelnachweise

  1. Webseite des Projekts ITER. Abgerufen am 1. Januar 2013 (englisch).
  2. From experiment to power plant. European Fusion Development Agreement, abgerufen am 30. Dezember 2012 (englisch).
  3. iter.org: ITER & Beyond, 2013, abgerufen 2. Jan. 2013.
  4. mdcampbell.com (ITER-Planungsbüro): Beyond ITER (PDF-Datei; 278 kB), updated 2005. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  5. ITER, IAEA sign deal to move nuclear fusion research forward. In: Energy Daily, 13. Oktober 2008. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  6. R. A. Pitts (ITER, Plasma Operations): The ITER Project, 2010.
  7. 7,0 7,1 Mitteilung der Kommission an das Europäische Parlament und den Rat: ITER: aktueller Stand und Zukunftsperspektiven (PDF-Datei; 60 kB), Brüssel, 4. Mai 2010, KOM(2010) 226 endgültig. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  8. Milliardenprojekt in Finanznot. Fusionsreaktor Iter wird deutlich teurer. Handelsblatt, 15. September 2008. Abgerufen am 8. Mai 2011.
  9. History and current situation. Abgerufen am 9. November 2011 (english).
  10. Foto von der Baustelle, Dez. 2012.
  11. ITER Dodges Trouble With Superconducting Cables (27. Februar 2012)
  12. Physik Journal :: Hürde aus dem Weg geräumt :: pro-physik.de

Weblinks

 Commons: ITER – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Vorlage:Commonscat/WikiData/Difference

  • ITER. The ITER Organization, abgerufen am 3. August 2008 (englisch, offizielle Homepage des Projekts).
  • IPP-Projekte: ITER. Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V., abgerufen am 3. August 2008.
  • Forschung für ITER. Forschungszentrum Jülich GmbH, abgerufen am 3. August 2008.



43.68755.7619444444444Koordinaten:

43° 41′ 15″ N, 5° 45′ 43″ O

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29.08.2019
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
Licht-Materie-Wechselwirkung ohne Störeinflüsse
Bestimmte Halbleiterstrukturen, Quantenpunkte genannt, könnten die Basis für eine Quantenkommunikation darstellen.
16.08.2019
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
Hocheffiziente Solarzellen dank solidem Fundament
Die Sonne ist eine unerschöpfliche und nachhaltige Energiequelle.
11.07.2019
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
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
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
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
Hülle macht Nanodrähte vielseitiger
Nanodrähte können LEDs farbenreicher, Solarzellen effizienter oder Rechner schneller machen.
13.06.2019
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
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
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
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
Quantensensor für Lichtteilchen
Ein Photodetektor wandelt Licht in ein elektrisches Signal um, das Licht geht dabei verloren.
26.04.2019
Terahertz-Spektroskopie vertieft Einblick in Halbleiter
Billiardstoß oder Auffahrunfall?
09.04.2019
Sind „Braune Zwerge“ gescheiterte Sterne oder Super-Planeten?
Die „Lücke“ zwischen Sternen und den viel kleineren Planeten füllen „Braune Zwerge“.
05.04.2019
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
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
Berner Mars-Kamera CaSSIS liefert spektakuläre Bilder
Vor drei Jahren, am 14.
25.02.2019
Kriterien zur Aufnahme superschwerer chemischer Elemente in das Periodensystem
Wann genau existiert ein neu erzeugtes Element eigentlich wirklich?
21.02.2019
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
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
Astrophysik | Elektrodynamik
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
Einstein@Home entdeckt ersten nur im Gammalicht sichtbaren Pulsar
Das verteilte Rechenprojekt Einstein@Home 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 cosmos-indirekt.de:News der letzten Tage

22.06.2022
Teilchenphysik
Lange gesuchtes Teilchen aus vier Neutronen entdeckt
Ein internationales Forschungsteam hat nach 60 Jahren vergeblicher Suche erstmals einen neutralen Kern entdeckt – das Tetra-Neutron.
22.06.2022
Festkörperphysik
Dunklen Halbleiter zum Leuchten gebracht
Ob Festkörper etwa als Leuchtdioden Licht aussenden können oder nicht, hängt von den Energieniveaus der Elektronen im Kristallgitter ab.
15.06.2022
Exoplaneten
Zwei neue Super-Erden in der Nachbarschaft
Unsere Sonne zählt im Umkreis von zehn Parsec (33 Lichtjahre) über 400 Sterne und eine stetig wachsende Zahl an Exoplaneten zu ihren direkten Nachbarn.
15.06.2022
Quantenphysik
Quantenelektrodynamik 100-fach genauerer getestet
Mit einer neu entwickelten Technik haben Wissenschaftler den sehr geringen Unterschied der magnetischen Eigenschaften zweier Isotope von hochgeladenem Neon in einer Ionenfalle mit bisher unzugänglicher Genauigkeit gemessen.
13.06.2022
Quantenphysik
Photonenzwillinge ungleicher Herkunft
Identische Lichtteilchen (Photonen) sind wichtig für viele Technologien, die auf der Quantenphysik beruhen.
10.06.2022
Kometen und Asteroiden | Sonnensysteme
Blick in die Kinderstube unseres Sonnensystems
Asteroiden sind Überbleibsel aus der Kinderstube unseres Sonnensystems und mit rund 4,6 Milliarden Jahren ungefähr so alt wie das Sonnensystem selbst.
07.06.2022
Galaxien | Sterne
Das Ende der kosmischen Dämmerung
Eine Gruppe von Astronomen hat das Ende der Epoche der Reionisation auf etwa 1,1 Milliarden Jahre nach dem Urknall genau bestimmt.