Lexikon
Plạsma
Physik
ein gasförmiges Gemisch aus freien Elektronen, Ionen und elektrisch neutralen Atomen und Molekülen. Bei sehr hohen Temperaturen werden die Neutralteilchen infolge der häufigen sehr starken Zusammenstöße bei der Wärmebewegung und durch elektromagnetische Wechselwirkungen einfach oder mehrfach ionisiert, und die äußeren Elektronen bleiben abgetrennt. Nach ihrem Ionisationsgrad unterscheidet man schwach ionisierte und stark oder vollständig ionisierte Plasmen. Als Ganzes ist das Plasma zwar nach außen noch elektrisch neutral, dennoch besteht es aus freien, voneinander getrennten Ladungsträgern. Die physikalischen Eigenschaften eines Gases im Plasmazustand unterscheiden sich stark von denen eines normalen Gases. So sind z. B. Gasströmungen stets mit elektrischen Strömen und folglich mit magnetischen Feldern verknüpft, die auf den Strömungsvorgang zurückwirken; aerodynamische Schwingungen im Plasma führen zur Ausstrahlung elektromagnetischer Wellen. – Die Materie in Sternen und auch Gaswolken im interstellaren Raum befinden sich im Plasmazustand. Plasmaschwingungen in der interstellaren Materie sind wahrscheinlich eine Quelle der von der Radioastronomie beobachteten Strahlungen. Von großer Bedeutung ist die Plasmaphysik für die Entwicklung von Fusionsreaktoren.
Das Plasma lässt sich durch starke magnetische Felder komprimieren und kann auf diese Weise kontrolliert auf extrem hohe Temperaturen (bis ca. 300 Mio. Kelvin) gebracht werden. Bei diesen Temperaturen können Fusionsreaktionen (z. B. zwischen Tritium- und Deuteriumkernen) ablaufen, die zu einer starken Energiefreisetzung führen. Weltweit laufen Forschungsarbeiten, um diesen Prozess zur großtechnischen Anwendung in einem Fusionsreaktor zu entwickeln. Die wichtigsten experimentellen Anordnungen waren bisher die Stelleratoren und die Tokamaks; bei den letzteren wurde 1991 über ein Zeitintervall von 2 s eine Temperatur von über 200 Mio. K erreicht. Bei einer Heizleistung von etwa 20 MW (Megawatt) wurde dabei durch die Verschmelzung von Deuterium- und Tritiumkernen eine Fusionsleistung von ca. 1,5 MW frei. 1997 konnte die Fusionsleistung auf 13 MW gesteigert werden. Ab 2015 soll der Experimentalreaktor ITER 500 MW Fusionsleistung bei Brenndauern von mehr als 400 s liefern. Die Hauptprobleme der Entwicklung liegen in der Beherrschung von Mikroinstabilitäten im Plasma, in der Entwicklung geeigneter Einschlussmechanismen, in Materialfragen und in der Nachladung von Reaktionsstoffen.
Wissenschaft
Der simulierte Mensch
Obwohl Organoide nur ein paar Millimeter groß sind, lassen sich damit Krankheiten erforschen, Medikamente testen und Therapien verbessern.
Der Beitrag Der simulierte Mensch erschien zuerst auf wissenschaft.de...
Wissenschaft
Welche Körperteile sind uns am wichtigsten?
Ob Arm, Fuß oder Auge, die meisten Menschen bewerten einige ihrer Körperteile als wichtiger als andere. Dahinter steckt jedoch keine individuelle Einschätzung, sondern vielmehr eine Priorisierung, die über alle Kulturen und Zeitalter hinweg gleichgeblieben ist, wie Psychologen herausgefunden haben. Demnach bewerten die Menschen...
Mehr Artikel zu diesem Thema
Weitere Artikel aus dem Kalender
Weitere Artikel aus der Wissensbibliothek
Weitere Lexikon Artikel
Weitere Artikel aus dem Großes Wörterbuch der deutschen Sprache
Weitere Artikel auf wissenschaft.de
Die wilde Geschichte der Milchstraße
Wirbelnde Quantenpfannkuchen
Verspielt
Wie die KI genügsamer wird
Wettlauf zum Kreislauf
News der Woche 18.10.2024