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Erfolgreiche zweite Experimentrunde mit Wendelstein 7-X

Neue Stellarator-Rekorde erreicht / nächste Umbau-Phase plangemäß begonnen

Die von Juli bis November an der Fusionsanlage Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald gelaufenen Experimente brachten höhere Werte für die Dichte und den Energieinhalt des Plasmas sowie lange Entladungsdauern bis zu 100 Sekunden – Rekordergebnisse für Anlagen vom Typ Stellarator. Inzwischen hat die nächste Runde des schrittweisen Ausbaus von Wendelstein 7-X begonnen. Sie soll die Anlage fit machen für höhere Heizleistungen und längere Entladungen. Wendelstein 7-X, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator, soll die Kraftwerkseignung dieses Bautyps untersuchen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Nächster Schritt auf dem Weg zu einer effizienten Biobrennstoffzelle

Brennstoffzellen, die mit dem Enzym Hydrogenase arbeiten, sind prinzipiell genauso effizient wie solche, die das teure Edelmetall Platin als Katalysator enthalten. Allerdings brauchen die Enzyme eine wässrige Umgebung, und durch diese gelangt der Ausgangsstoff für die Reaktion – Wasserstoff – nur schwer zu der enzymbeladenen Elektrode. Dieses Problem lösten Forscherinnen und Forscher, indem sie zuvor entwickelte Konzepte für die Verpackung der Enzyme mit der Gasdiffusionselektroden-Technik verknüpften. Das so entwickelte System erzielte erheblich höhere Stromdichten, als bisher mit Hydrogenase-Brennstoffzellen erreicht wurden.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Erfolgreiche Lasertherapie bei Zwillingen im Mutterleib

In der Klinik für Frauenheilkunde und Geburtshilfe am Universitätsklinikum Carl Gustav Carus Dresden ist erstmals eine Lasertherapie im Mutterleib vorgenommen worden. Das Team um Privatdozent (PD) Dr. Cahit Birdir behandelte eine Mutter in der 18. Schwangerschaftswoche, weil es bei der Patientin zu Problemen mit der Plazenta gekommen war. Grund für den hochspeziellen Eingriff war eine sogenannte monochoriale Geminigravidität mit fetofetalem Transfusionssyndrom. Dabei ist der Kreislauf der Kinder über einen gemeinsamen Mutterkuchen verbunden, was die Zwillinge in Lebensgefahr brachte.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Greifswalder Wissenschaftler können Transfusionssicherheit bei neuem Medikament wieder herstellen

Das „New England Journal of Medicine“ veröffentlicht den Erfolg

Für die Behandlung von Patienten mit einer bestimmten Form von Blutkrebs gibt es seit kurzem ein neues Medikament, welches die bisherige Chemotherapie durch eine Immunabwehrtherapie ersetzt, die viel weniger Nebenwirkungen hat. Allerdings bindet sich das Medikament auch an die roten Blutzellen. Das führt zu zahlreichen Problemen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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IPP-Teststand ELISE erreicht erstes ITER-Ziel

Neutralteilchenheizung für ITER / Strahl schneller Wasserstoff-Teilchen für die Plasmaheizung

Der Heizstrahl im Teststand ELISE des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik (IPP) in Garching bei München hat die ITER-Werte erreicht: Erzeugt wurde für 1000 Sekunden ein Teilchenstrahl aus negativ geladenen Wasserstoff-Ionen in der für ITER gewünschten Stromstärke von 23 Ampere.
Mit ELISE wird eine der Heizmethoden vorbereitet, die das Plasma des internationalen Fusionstestreaktors ITER auf viele Millionen Grad bringen sollen. Kernstück ist eine im IPP entwickelte neuartige Hochfrequenz-Ionenquelle, die den energiereichen Teilchenstrahl erzeugt.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Fusionsanlage Wendelstein 7-X erreicht Weltrekord

Stellarator-Rekord für Fusionsprodukt / Erste Bestätigung der Optimierung

Höhere Temperaturen und Dichten des Plasmas, längere Pulse und den weltweiten Stellarator-Rekord für das Fusionsprodukt hat Wendelstein 7-X in der zurückliegenden Experimentierrunde erreicht. Zudem fand man erste Bestätigungen für das Wendelstein 7-X zugrundeliegende Optimierungskonzept. Wendelstein 7-X im Max-Planck-Institut für Plasmaphysik (IPP) in Greifswald, die weltweit größte Fusionsanlage vom Typ Stellarator, soll die Kraftwerkseignung dieses Bautyps untersuchen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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AT&T schluckt Time Warner

US-Regierung toleriert Mega-Deal (vorerst)

AT&T schluckt Time Warner

Die US-Regierung will nach der gescheiterten Kartellklage nichts mehr gegen den Mega-Deal zwischen Time Warner und AT&T unternehmen. Das Justizministerium stimmte dem Abschluss der Fusion zu – bis auf Weiteres.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Seltene Genveränderungen machen Bauchspeicheldrüsenkrebs angreifbar

Die Entdeckung wachstumsfördernder Genfusionen in Tumoren der Bauchspeicheldrüse eröffnet neue Ansätze für zielgerichtete Therapien – wie Wissenschaftler des Nationalen Centrums für Tumorerkrankungen (NCT) Dresden und des NCT Heidelberg zeigen konnten. Patienten, deren Tumor diese spezielle Veränderung zeigt, können vom Einsatz bestimmter Medikamente profitieren.

Gemeinsame Pressemitteilung des NCT Heidelberg und des NCT Dresden
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Nie mehr Bluttransfusionen?

Menschen mit Beta-Thalassämie leiden an Hämoglobinmangel, der regelmäßig mit Frischblut ausgeglichen werden muss. Eine neue Gentherapie soll das ändern.

(Mehr in: Technology Review)

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T-Mobile und Sprint fusionieren

Mega-Deal

T-Mobile und Sprint fusionieren

Bewegung auf dem US-amerikanischen Mobilfunkmarkt: Die Netzbetreiber T-Mobile und Sprint fusionieren, um zusammen zum Angriff auf die Branchenführer Verizon und AT&T zu blasen.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Rätselhafte Verschmelzung: Astronomen beobachten Megafusion von 14 Galaxien

Rund 1,5 Milliarden Jahre nach dem Urknall sind 14 große Galaxien in einer gigantischen Fusion verschmolzen. Wie sie im jungen Universum so schnell wachsen konnten, gibt Forschern Rätsel auf. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Einen Schritt näher an die Wirklichkeit

Tübingen, 20.4.2018. Diffusion bringt nicht nur die Farbe in den Tee – sie ist auch eines der grundlegendsten Prinzipien molekularbiologischer Prozesse und verrät viel über die Aufgaben von Molekülen im Organismus. WissenschaftlerInnen nutzen seit über 40 Jahren „FRAP“-Assays (FRAP: Fluorescence Recovery After Photobleaching), um Diffusionskinetiken zu messen. Das Team um Dr. Patrick Müller am Friedrich-Miescher-Laboratorium in Tübingen zeigte nun die Limitationen der bisherigen Analysemethoden für diese Experimente auf – und stellt in der Fachzeitschrift Nature Communications die frei verfügbare Software „PyFRAP“ vor, mit der Diffusionskinetiken besonders genau bestimmt werden können.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Let There Be Light – Dokumentarfilm über Fusionsforschung

Vor ziemlich genau einem Jahr feierte ein Dokumentarfilm über Fusionsforschung auf einem kanadischen Filmfestival Premiere der etwas anders als der übliche Fusionsfilm daherkommt. 2017 tourte der Film durch zahlreiche internationale Festivals und seit kurzem ist … Weiterlesen (Mehr in: BrainLogs)

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Brustkrebs: Wie bildgebende Verfahren unnötige Biopsien vermeiden können

Die Diagnostik von Brustkrebs zu verbessern ist das erklärte Ziel eines Forscherteams vom Deutschen Krebsforschungszentrum in Heidelberg. Die Wissenschaftler kombinieren eine Weiterentwicklung der diffusionsgewichteten Magnetresonanztomografie mit intelligenten Bildanalyseverfahren, um bösartige Veränderungen im Gewebe aufzuspüren. Diese Methode könnte künftig viele Kontrollbiopsien nach einem auffälligen Mammographie-Befund ersparen, wie die Wissenschaftler in einer von der Dietmar Hopp-Stiftung geförderten Studie belegen. Das verspricht eine gravierende Verbesserung für die Diagnose von Brustkrebs.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Virtueller Rundgang in der Fusionsforschung

Surftipp

Virtueller Rundgang in der Fusionsforschung

Einmal durch die Plasmakammer der Fusionsforschungsanlage Wendelstein 7-X spazieren – das klingt spannend. Und ist möglich. Denn das Max-Planck-Institut für Plasmaphysik hat dafür einen virtuellen Rundgang erstellt.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Max-Planck-Princeton-Partnerschaft in der Fusionsforschung bestätigt

Förderung für weitere fünf Jahre / Plasmen in Astrophysik und Fusionsforschung untersuchen

Mit Bestnote hat das „Max-Planck-Princeton Center for Plasma Physics“, das 2012 von der Max-Planck-Gesellschaft und der US-amerikanischen Princeton-Universität gegründet wurde, die Evaluierung seiner wissenschaftlichen Arbeit bestanden. Jetzt beschloss die Max-Planck-Gesellschaft die Förderung mit jährlich 250.000 Euro für weitere zwei bis maximal fünf Jahre. Ziel des Zentrums ist es, die bislang wenig koordinierten Forschungen zu Fusions-, Labor- und Weltraumplasmen zu verbinden und Synergien nutzbar zu machen.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Gravitationswellen: Erneut Fusion Schwarzer Löcher nachgewiesen

Zum fünften Mal haben Forscher die Signale von zwei verschmelzenden Schwarzen Löchern aufgefangen. Das Paar war besonders leicht. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Teilchendiffusion funktioniert anders als bisher angenommen

Der Physiker Peter Hänggi und seine Gruppe am Augsburger Lehrstuhl für Theoretische Physik I berichten in PNAS über die erstmals gelungene Quantifizierung hydrodynamischer Effekte beim Partikeltransport
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Die großen Fragen: Weltfrieden – über eine mögliche Rolle der Kernfusion

Frieden. Ein abstrakter Begriff, meistens denken wir dabei an einen Zustand der Ruhe und oft geht diese Ruhe mit dem Ende von kriegerischen Auseinandersetzungen einher. Weltfrieden, also eine Welt ohne Krieg. Eine schöne Vorstellung und … Weiterlesen (Mehr in: BrainLogs)

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Evolution im Labor

Experimente mit Bakterien zeigen, dass Gene miteinander fusionieren und so neue Proteine hervorbringen können
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Wirkungsweise des Impfstoff-Wirkverstärkers Flagellin in Fusionsproteinen aufgeklärt

Fusionsproteine bestehend aus Antigenen sowie dem bakteriellen Adjuvans Flagellin sind vielversprechende Impfstoffkandidaten. Sie haben das Potenzial, gezielt und zuverlässig Immunantworten auszulösen und so vor Infektionskrankheiten zu schützen. Zusätzlich können sie fehlgeleitete Immunreaktionen günstig beeinflussen, beispielsweise im Rahmen der Allergiebehandlung. Forscher aus dem Paul-Ehrlich-Institut haben den Wirkmechanismus eines solchen Kandidaten für die Behandlung von Birkenpollenallergien aufgeklärt. Über die Forschungsergebnisse berichtet das Journal of Allergy and Clinical Immunology in seiner Ausgabe vom 05.09.2017.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Forschungsanlage in Greifswald: Kernfusionsexperiment «Wendelstein» in bedeutender Phase

(Mehr in: RSS-Feed Wissenschaft – die neusten Meldungen zum Thema Wissenschaft von STERN.DE)

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Kernfusionsforschung: Sonnenmaschine für neue Experimente aufgerüstet

Kernfusionen wie auf der Sonne könnten unsere Energieprobleme lösen – wenn sie sich in einem Kraftwerk nutzbar machen lassen. Die Versuchsanlage Wendelstein 7-X wurden nun für noch höhere Temperaturen aufgerüstet. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Yahoo-AOL-Fusion schürt Spekulationen über Massenentlassung

Mögliche Stellenkürzungen

Yahoo-AOL-Fusion schürt Spekulationen über Massenentlassung

Die Fusion von AOL und Yahoo im Zuge der Übernahme durch Verizon steht kurz bevor. Brancheninsider berichten bereits jetzt von vierstelliger Jobkürzung.

(Mehr in: COM! – Das Computer Magazin)

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Warum wechseln Menschen ihre Sprache?

Durch die zunehmende Globalisierung verändert sich auch die Sprachlandschaft unserer Welt: Viele Menschen geben ihre Sprache zugunsten einer anderen auf. Warum das passiert, haben Katharina Prochazka und Gero Vogl von der Universität Wien am Beispiel Südkärnten untersucht. Mit Hilfe von Methoden, die aus der Diffusionsphysik stammen und dort die Bewegung von Atomen beschreiben, entwickelten sie erstmals ein Modell für die Ausbreitung von Sprachen in Zeit und Raum. Ihr Fazit: Hauptsächlich die Interaktion mit anderen Menschen ist dafür verantwortlich, ob es zu einem Sprachwechsel kommt. Die interdisziplinäre Studie dazu erscheint in der Fachzeitschrift PNAS.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Prozesskette für industrialisierte Rotorblattfertigung gestartet

Nach der Inbetriebnahme des Fertigungsportals im letzten Frühjahr wurde nun der nächste Meilenstein im Verbundprojekt BladeMaker erreicht: die Integration der Prozessschritte als Grundlage für einen prototypischen Gesamtablauf hat begonnen. Erster Schritt ist die Produktion des ersten Steges mit Direktinfusion, darauf folgen die Stegfertigung mit PUR-Schaumkernelementen, die Fertigstellung der ersten Hälfte des Formwerkzeugs sowie die Erprobung eines neuen Greifprinzips für das Handling von Zuschnitten. Bis zum Projektende am Jahresende werden alle optimierten Prozesse zusammengeführt und an den Fertigungsablauf angepasst.
Quelle: Pressemitteilungen – idw – Informationsdienst Wissenschaft

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Rätselhafte Muster: Feenkreis-Mysterium entzweit Forscher

Was steckt hinter den faszinierenden Kreisen in den Wüsten von Namibia und Australien? Biologen haben die beiden gängigen Erklärungen nun zu einer neuen Theorie fusioniert – aber der Streit geht weiter. (Mehr in: SPIEGEL ONLINE – Wissenschaft)

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Geht die Saat auf?

Bayer kündigte seine Fusion mit Monsanto an. Gemeinsam könne man besser daran arbeiten, alle Menschen satt zu bekommen. Werden die beiden ihr Versprechen halten?

(Mehr in: Technology Review)

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Schnelle Neutronen, thermische Neutronen

In der Dezember-Ausgabe des „Spektrum der Wissenschaft“-Magazins findet sich ein interessanter Artikel von Manfred Popp mit der Titel „Hitlers Atombombe – Störfall der Wissenschaftsgeschichte“. Susanne Päch berichtet nebenan ausführlich über die Spurensuche zur Atombombe, die es nie gab. Mir ist bei der Lektüre ein Aspekt aufgefallen, der gut zu einem Thema passt, das ich seit der Frage „Wie schnell ist langsam?“ immer wieder aufgegriffen habe: Die Geschwindigkeit von Atomen und Elementarteilchen und ihre Auswirkung.

Wesentliche Unterschiede zwischen einem Atomreaktor der ersten Generation und einer Atombombe (Uranbombe) sind die Geschwindigkeit der Neutronen und der Wirkungsquerschnitt der Spaltreaktionen.

Wirkungsquerschnitt

Was Geschwindigkeit ist wissen Sie, der Wirkungsquerschnitt ist ein Maß für die Wahrscheinlichkeit, mit der eine Teilchen- oder Kern-Reaktion abläuft. Fliegt ein Teilchen durch eine Ansammlung möglicher Reaktionspartner, so hängt die Wahrscheinlichkeit, dass eine bestimmte Reaktion eintritt, von der Dichte der Ansammlung und von dem Weg des Teilchens ab.

Beide Faktoren sind positiv: Je höher die Dichte von Reaktionspartnern, desto höher die Reaktions-Wahrscheinlichkeit. Je weiter das Teilchen durch die Wolke fliegt, desto sicherer ist eine Reaktion.

Nun ist die Einheit für eine Teilchendichte Teilchen pro Kubikzentimeter. Die Einheit für den zurückgelegten Weg ist Zentimeter. Wenn wir eine Konstante brauchen, die mit Teilchendichte und Wegstrecke multipliziert eine Wahrscheinlichkeit ergibt, dann muss diese Konstante die Einheit Quadratzentimeter haben. Quadratzentimeter bezeichnen einen Querschnitt, den Wirkungsquerschnitt. Wirkungsquerschnitt mal Teilchendichte integriert über die Wegstrecke ergibt eine einheitenlose Größe, die Reaktions-Wahrscheinlichkeit.

Reaktions-Wahrscheinlichkeiten sind Geschwindigkeitsabhängig. Ich hatte das für Fusionsreaktionen einmal herausgesucht. Bei konventionellen Atomreaktoren und Atombomben1 haben wir es mit Spaltreaktionen zu tun, die durch den Einfang von Neutronen ausgelöst werden.

Thermische Atomspaltung

Nun ist dieser Neutroneneinfang um so effektiver, je langsamer die Neutronen sind. Der Wirkungsquerschnitt langsamer Neutronen für diesen Vorgang ist größer. Um einen Reaktor effektiv zu betreiben, lohnt es sich also, die schnellen Neutronen, die bei jeder Kernspaltung auftreten, abzubremsen. Ein Atomreaktor besteht aus den Uranhaltigen Brennstäben und aus einem Moderator, der den Neutronen die Energie nimmt, sie auf seine Temperatur abkühlt und sie somit langsam macht. Die Abgebremsten Neutronen können dann wieder in die Brennstäbe eindringen und dort einen neuen Spaltprozess auslösen.

Wenn die Reaktions-Wahrscheinlichkeit jedes Neutrons gerade so groß ist, dass jede Atomspaltung im Schnitt eine weitere auslöst, ist der Reaktor kritisch.2 Die Reaktion erhält sich selbst. Zieht jede Spaltung mehr als eine nach, ist der Reaktor überkritisch. Er brennt zunehmend heftiger und heizt sich auf. Schlimmsten Falls bis zur Explosion.

Manfred Popp stellt nun klar, dass sich mit diem Konzept, thermische Neutronen zur Kettenreaktion zu verwenden, keine brauchbare Bombe bauen lässt. Und zwar, weil thermische Neutronen nicht viel schneller sind als die Atome in einem lauwarmen Gas. Sobald das Spaltmaterial warm wird und sich ausdehnt, läuft es den thermischen Neutronen davon. Die Reaktion kommt zum Erliegen.

Schnelle Atomspaltung

Unter schnellen Reaktoren habe ich mir früher immer welche vorgestellt, bei dem die Reaktion besonders schnell geht. Das Gegenteil ist der Fall. Bei schnellen Reaktoren sind die Neutronen schnell, damit ist ihre Reaktionsfreudigkeit deutlich gedämpft. Sie reagieren eher langsam. Die Neutronen selbst sind aber so schnell, dass sie die einsetzende Explosion einholen können. Nur so kann eine Atombombe effektiv funktionieren.

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Fusionsenergie: MIT stellt Rekord auf

Mit 2,05 Atmosphären haben Forscher am MIT beim Plasmadruck in einem Fusionsreaktor eine neue Bestmarke aufgestellt. Für die Fusionsenergie ist das ein wichtiger Schritt.

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Warm wie Jupiter, kälter als die Sonne

Mein Vater war gelernter Huf- und Wagenschmied und erzählte immer, wie sein Chef ihm ausgetrieben hat, rot glühendes Eisen „heiß“ zu nennen: „Heiß ist die Suppe, wenn sie von Herd kommt, das Eisen ist warm!“ Warum Eisen für Schmiede nicht heiß ist, ist wahrscheinlich ähnlich grundlegend wie, warum Ingenieure von Schraubendrehern reden, wenn sie Schraubenzieher meinen. Man gewöhnt sich dran.

Weniger auf Gewohnheit beruhend ist der Begriff „warm dense matter“ für einen Zustand, den wir alltags-sprachlich eher als „heiß“ bezeichnen würden: Warm ist Materie, wenn ihre innere Energie ausreicht, um Elektronen von Atomrümpfen zu trennen, nicht aber, um Verschmelzung der Atomkerne, also Kernfusion auszulösen. Sie ahnen schon, wo so etwas vorkommt: Große Planeten wie Saturn oder Jupiter erzeugen in ihrem inneren große Drücke, in der Materie stark komprimiert und warm ist, aber keine Kernfusion einsetzt. Sonst wären es ja Sterne.

Aggregatzustände gehören zu den Phänomenen der Physik, hinter denen mehr steckt als die Schulweisheit sich träumen lässt. Wasser ist bei Zimmertemperatur flüssig. Erhitzen wir es über 100 °C hinaus, so verdampft es und wird gasförmig. Kühlen wir es unter 0 °C, gefriert es zu einem Festkörper. Dasselbe passiert mit allen einfacheren Stoffen, nur bei unterschiedlichen Temperaturen. Für Wasserstoff, dem einfachsten Atom, liegen die bei -252.9 °C und -259,3 °C.

Dass Temperatur fest, flüssig und gasförmig bestimmt, ist nicht die ganze Wahrheit, denn der Zustand von Materie hängt auch vom Druck ab. Ähnlich wie wir bei Normaldruck den Schmelz- und Gefrierpunkt von Materie angeben können, gibt es bei gegebener Temperatur einen Druck, bei dem die Flüssigkeit zu verdampfen beginnt, und einen Druck, bei dem sie fest wird.1

Druck und Temperatur sind also die entscheidenden Größen. Sind beide klein, so haben wir es mit Tieftemperaturphysik zu tun. Dort spielen quantenmechanische Effekte eine große Rolle. Hohe Drücke bei niedrigen oder moderaten Temperaturen sind relativ uninteressant, weil sich in dem Bereich nicht sehr viel tut, die Atome können sich kaum rühren. Hohe Temperaturen bei moderaten Drücken, finden wir in der Plasmaphysik, über die ich kürzlich erst schrieb.

Plasmen sind Gase aus Elektronen und Atomrümpfen. Sie sind, wenn sie durch Magnetfelder langfristig gehalten werden sollen, sehr dünn. Erst die Kombination aus hohen Drücken und hohen Temperaturen erlaubt es, Materie zu studieren, bei der Atomkerne und Elektronen frei sind, die Dichte aber in der Größenordnung von Flüssigkeiten oder Festkörpern sind. Wir reden von tausenden Grad und über hundert Gigapascal. Hier kommen wir in den Bereich warmer, dichter Materie.

Ist es schon schwer, dünne Plasmen lange Zeit zu halten, so ist das für warme, dichte Materie schlicht unmöglich: Es gibt auf der Erde keine Einrichtungen, Materie in der Dichte von Festkörpern und mit Plasmatemperaturen zu halten. Wände kommen nicht in Frage, weil sie schmelzen würden und die untersuchte Materie zu stark abkühlen. Magnetfelder können dem auftretenden Druck nicht widerstehen. In der Natur kommt warme, dichte Materie deshalb nur dort vor, wo die Schwerkraft von Planeten die Atome zusammen hält. Also im Erdkern oder in den Gasriesen Jupiter und Saturn.

Dort aber macht der Druck einen entscheidenden Unterschied. Während gefrorener Wasserstoff bei Normaldruck glasartig durchsichtig und nicht leitend ist, kann er bei hohem Druck und großer Temperatur metallisch sein. Wasserstoffatome sind chemisch gesättigt und lassen sich optisch nicht leicht anregen. So wie die Silizium-Dioxid-Moleküle im Glas. Deshalb sind beide Stoffe durchsichtig. Die Elektronen sind fest an ihren Atomen (bzw. Molekülen) gebunden und können sich nicht frei bewegen. Deshalb leiten Glas und gefrorener Wasserstoff nicht. Bei hohem Druck und hoher Temperatur sind die Elektronen dagegen frei beweglich. Sie haben ausreichend Energie, von Atom zu Atom zu gleiten. Warmer dichter Wasserstoff ist somit ein Metall.

Die elektrische Leitfähigkeit des metallischen Wasserstoffs im Kern großer Planeten hat Einfluss auf magnetische Felder dieser Himmelskörper. Sie ist außerdem ein Faktor der Wärmeleitfähigkeit und beeinflusst so den Wärmehaushalt der Planeten. Es ist also durchaus interessant, den Zustand warmer dichter Materie zu kennen.

Im Labor wird Materie durch Laser mit extremen Maximalleistungen oder Energiedichten kurzzeitig erzeugt. Der Laser treibt eine warme Druckwelle durch das Material und die Forscherinnen und Forscher beobachten entweder die dabei entstehende Strahlung oder sie proben den Zustand zeitgleich mit anderen Lasern oder mit Röntgenstrahlung. Das sind indirekte Messungen, die mit den Ergebnissen von Modellrechnungen verglichen werden müssen, um Aussagen über warme, dichte Materie zu machen. Solche Experimente werden unter anderem am European XFEL, an dem ich für Probenumgebungen zuständig bin durchgeführt werden.

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Fusionsforschung: Der Reaktionsparameter oder „Warum eigentlich Deuterium + Tritium ?“

Bei dem Rennen um den ersten Fusionsreaktor haben die meisten zugrundeliegenden Konzepte eines gemeinsam: sie basieren auf der Verschmelzung von Deuterium und Tritium als Energie-freisetzende Reaktion. Warum das so ist und was Vor- und Nachteile … Weiterlesen (Mehr in: BrainLogs)

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Schärfere Fusionskontrolle für Internet-Unternehmen

Digitale Wirtschaft

Schärfere Fusionskontrolle für Internet-Unternehmen

Das Bundeskabinett will die Fusionskontrolle für die digitale Wirtschaft ausweiten. Künftig werden damit zum Beispiel auch Faktoren wie marktrelevante Daten bei der Prüfung der Marktmacht und Wettbewerbssituation berücksichtigt.

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Dell schließt EMC-Akquise ab

Dell Technologies

Dell schließt EMC-Akquise ab

Die Fusion zwischen Dell und EMC ist abgeschlossen. CEO Michael Dell sieht riesige Marktchancen, muss aber auch riesige Herausforderungen meistern. Die Konkurrenz macht bereits Jagd auf verunsicherte Dell-/EMC-Kunden.

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Irans Fusionsforschungsprogramm

Nach fast 10 Jahren wurden im Juli letzten Jahres die gegen Iran verhängten Sanktionen weitestgehend aufgehoben. Das hat nicht nur wirtschaftliche Folgen sondern wirkt sich auch auf die Wissenschaft aus. Ein Punkt stellt dabei die … Weiterlesen (Mehr in: BrainLogs)