Fusionsforschung
Fusion Research

Modul PH2196

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2196 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Kern-, Teilchen- und Astrophysik

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2196 ist Sibylle Günter.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt eine Einführung in die Fusionsforschung. Ausgehend von allgemeinen Überlegungen zur Energieproblematik werden die grundlegenden Prozesse und Kenngrößen der Kernfusion eingeführt. Unterschiedliche Konzepte zum magnetischen Einschluss von Fusionsplasmen, wie magnetische Spiegel, Tokamaks und Stellaratoren, werden vorgestellt und auf ihre Eigenschaften in Bezug auf Stabilität, Einschlussqualität und Transport hin untersucht. Die wichtigsten Methoden zur Heizung der Plasmen und ihrer Diagnostik werden eingeführt, die wichtigsten Experimente sowie gewonnenen Ergebnisse werden diskutiert

Lernergebnisse

Nach erfolgreicher Teilnahme an diesem Modul ist der/die Studierende in der Lage,

  1. die grundlegenden Fusionsprozesse und die ihrem Einsetzen in Plasmen notwendigen Parameter zu erklären,
  2. die elementaren technischen Elemente von Tokamak- und Stellarator-Experimenten sowie ihre Stärken und Schwächen zu beschreiben,
  3. die am häufigsten beobachteten Instabilitäten in Fusionsplasmen zu benennen,
  4. die wichtigsten Methoden zur Heizung und Diagnostik von Fusionsplasmen zu beschreiben,
  5. die Prozesse zu diskutieren, die zu Transportverlusten in toroidalen Plasmen führen,
  6. den Aufbau und die Ziele des internationalen Fusionsexperimentes Iter darzustellen.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Fusionsforschung Günter, S.
Mitwirkende: Orain, F.Papp, G.
Donnerstag, 08:30–10:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion, Lehrfilme

Medienformen

Übungsblätter, begleitende Internetseite, ergänzende Literatur

Literatur

  • U. Stroth, Plasmaphysik, Phänomene, Grundlagen, Anwendungen, VIEWEG+TEUBNER Press, New York", Wiesbaden 2011
  • M. Kaufmann, Plasmaphysik und Fusionsforschung. Eine Einführung, Teubner, 2003
  • J. Wesson, Tokamaks, Clarendon Press, Oxford 2011
  • R.J. Goldston, P.H. Rutherford, "Plasmaphysik. Eine Einführung", Vieweg 1998, ISBN: 3-528-06884-1,

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.