AG-Bericht 2026 Kernfusion

Die AG startete mit einem Überblick über Fusion in Sternen. Dafür haben wir uns
auch angeschaut, mit welchen Elementen Sterne überhaupt mit den Energiebilanzen
sinnvoll lange leben könnten. Da fiel schnell auf, dass ein Uran-Stern bspw. nicht
optimal wäre (abgesehen von möglichen Nebenwirkungen auf eventuelle
Lebensformen). Anschließend sind wir typische Mechanismen für Fusion in Sternen
durchgegangen, wie die pp-Chain, den CNO-cycle und Randprozesse. Hierbei gab
es auch Einblicke in das Standardmodell der Teilchenphysik, sowie in Sternphysik.
Am zweiten Tag haben wir uns mit Fusionsbomben beschäftigt. Auch hier haben wir
uns die Reaktionen angeschaut, und auch berechnet, wie viel Energie mit diesen mit
verschiedenen Reaktionsprozessen ca. freigegeben werden kann. Insbesondere
verschiedene Einheiten, wie eV, Doppelkeksäquivalente, etc., die sonst nicht in der
Schulphysik geläufig sind, wurden hier näher eingeführt.
Nach diesen Beispielen von künstlicher Fusion haben wir uns mit kontrollierten,
zivilen Fusionsreaktionen beschäftigt. Hierbei sind wir verschiedene Optionen für
mögliche Aufbauten für Fusionsreaktoren durchgegangen und haben exemplarisch
in Kleingruppen Tokamak- und Stellarator-Reaktoren näher betrachtet.
Beispielsweise haben wir uns mit JET (Joint European Torus) beschäftigt, der ein
Tokamak-Experiment in England war. Dieser hatte mit einem Wirkungsgrad von ⅔
bisher den höchsten Wirkungsgrad, der mit Fusionsreaktoren erreicht wurde. Hierbei
waren vorallem die Dimensionen der Magnetfelder interessant, die deutlich größer
als alles im Alltag sind. Für die physikalischen Grundlagen der Fusionsreaktoren
haben wir kleine Exkurse in den Elektromagnetismus gemacht und uns
verschiedene Drift-Prozesse für Teilchen im Plasma angeschaut. Zuletzt hat uns
Jona noch seine aktuelle Forschung für seine Doktorarbeit erklärt.
Insgesamt hat die AG bei Jona sehr viel Spaß gemacht und war für verschiedenste
Niveaus an Vorwissen (9. Klasse bis 7. Semester Physikstudium) gut geeignet. Wir
würden die AG sehr weiterempfehlen!