​​​​​Rosa Gewitter über Garching
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Gewittriger Farbeffekt: Die Luft um diese Gewitterwolke über dem bayrischen Garching schimmernd auffallend rosa-violett․ Diese Färbung ist jedoch kein vom Fotografen darübergelegter Filtereffekt, sondern ein Phänomen der Natur: Die Präsenz elektrisch aufgeladener Teilchen in der Atmosphäre streut das Licht so, dass die Luft farbig erscheint․ Auch die Position der Sonne spielt dafür eine Rolle․ Gewitter․․․

​​​​​Taktgeber für den Sonnenzyklus gefunden
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Taktgebende Ströme: Astronomen könnten den Motor des elfjährigen Sonnenzyklus gefunden haben․ Demnach gibt es im Sonneninneren zwei große Umwälzströme, die rund 22 Jahre für einen Umlauf benötigen – und dies entspricht genau dem Intervall zwischen zwei magnetisch gleichen solaren Maxima․ Gleichzeitig erklären die beiden großen Nord-Süd-Ströme, warum die Sonnenflecken im Zyklusverlauf ihre Lage ändern, wie․․․

​​​​​ITER: Bau des weltgrößten Fusionsreaktors beginnt
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Projekt der Superlative: Heute fällt der Startschuss für den Zusammenbau des Fusionsreaktors ITER – einem internationalen Pionierprojekt zur Energieerzeugung durch Kernfusion․ Ab heute werden tonnenschwere Bauteile aus der ganzen Welt nach Südfrankreich geschafft und dort nach einem komplexen Plan zusammengesetzt․ Ab 2025 soll ITER das erste Plasma erzeugen und nach Zündung der Fusion 500 Megawatt․․․

​​​​​Rekord: Längster Lauf eines Plasmabeschleunigers
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Schnell und lang: Zum ersten Mal ist es Forschern gelungen, einen Laser-Plasmabeschleuniger bis zu 30 Stunden am Stück in Betrieb zu halten․ Das belegt, dass auch diese Mini-Beschleuniger für längere Messungen geeignet sind und ebnet den Weg zum Forschungseinsatz․ Zudem ermöglicht der Langzeitbetrieb die Optimierung der neuen Technologie, die vielleicht einmal die gigantischen herkömmlichen Teilchenbeschleuniger․․․

​​​​​Ultrakaltes Plasma in der Falle
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Den Geist in die Flasche gesperrt: Physikern ist es erstmals gelungen, ultrakaltes, neutrales Plasma für kurze Zeit einzusperren – das Gemisch aus Elektronen und Ionen, das Polarlichter verursacht und in Sternenatmosphären vorkommt․ Anders als normales Plasma reagiert diese neutrale Plasmaform kaum auf normale Magnetfallen․ Eine raffinierte Manipulation erlaubte es den Forschern aber dennoch, eine ultrakalte․․․

​​​​​Hybrid-Technik schrumpft Teilchenbeschleuniger
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Klein, aber oho: Ein neuartiger Hybridbeschleuniger kann Teilchen innerhalb weniger Zentimeter bis fast auf Lichtgeschwindigkeit bringen․ Möglich wird dies durch eine Kombination eines lasergetriebenen mit einem teilchengetriebenen Plasmabeschleuniger․ Beide zusammen erreichen auf wenigen Millimetern eine Beschleunigungsspannung, die um das Tausendfache höher liegt als bei herkömmlichen Anlagen – und machen die Technologie deutlich erschwinglicher․ Klassische Teilchenbeschleuniger․․․

​​​​​ITER bekommt sein Magnetherz
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Wichtiger Meilenstein: Der Bau des ITER-Fusionsreaktors ist inzwischen zu fast drei Vierteln fertig․ Jetzt bekommt er sein „Herz“ – den zentralen Solenoid-Magneten․ Das erste Modul des tausend Tonnen schweren und 18 Meter langen supraleitenden Magneten wird zurzeit von den USA nach Frankreich gebracht․ Das vom Solenoid erzeugte Magnetfeld soll später das Plasma des Reaktors aufheizen․․․

​​​​​Kernfusion: Weniger Energieverlust beim Stellarator
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Wenn es um die Energiegewinnung durch Kernfusion geht, hat das Bauprinzip des Tokamak bisher die Nase vorn – es wird unter anderem beim Forschungsreaktor ITER umgesetzt․ Doch jetzt ist es Physikern gelungen, eines der großen Probleme beim konkurrierenden Stellarator zumindest einzudämmen: Plasmatests am deutschen Testreaktor Wendelstein 7-X belegen, dass die optimierten Magnetfelder die Energieverluste des․․․

​​​​​Kernfusion: JET knackt Energierekord
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Auf dem Weg zum ITER: Der weltgrößte Fusionsreaktor JET hat einen neuen Rekord aufgestellt․ Er erzeugte ein stabiles Deuterium-Tritium-Plasma, das gut 59 Megajoule an Energie in Form von Wärme und Neutronen freisetzte․ Noch liegt dies zwar unter dem „Breakeven“-Punkt, ab dem die Kernfusion mehr Energie freisetzt als für die Plasmaheizung benötigt wird․ Dennoch gilt dieser․․․

​​​​​Plasma-Problem von Fusionsreaktoren gelöst
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Wichtiger Fortschritt: Physiker könnten eines der großen Probleme künftiger Fusionsreaktoren gelöst haben․ Denn sie haben herausgefunden, wie sich zerstörerische Turbulenzen am Rand des ultraheißen Plasmas vermeiden lassen – und damit gefährliche Wandschäden․ Eine am Rand erhöhte Plasmadichte und eine spezielle Ausrichtung der Magnetfeldlinien macht die Plasma-Instabilitäten demnach zwar häufiger, aber viel schwächer und verhindert so․․․

​​​​​Überraschung im Fusionsplasma
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Mysteriöser Überschuss: Bei der laserinduzierten Fusion von Deuterium und Tritium haben Physiker überraschende Diskrepanzen zu gängigen Modellen entdeckt․ Demnach setzt die Kernfusion im brennenden Plasma unerwartet energiereiche Neutronen frei․ Die Teilchen im Fusionsplasma haben demnach mehr Energie als sie bei diesen Temperaturen haben dürften․ Warum das so ist und warum das nur im brennenden Plasma․․․

​​​​​Rätsel im Röntgenspektrum gelöst
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Hartnäckige Abweichungen: Seit Jahrzehnten rätseln Astrophysiker, warum einige in Röntgenspektren gemessenen Spektrallinien anders aussehen als sie der Theorie nach sollten․ Jetzt hat es ein Experiment erstmals geschafft, die theoretisch berechneten Spektralwerte auch praktisch zu erzeugen․ Das löst nicht nur das Rätsel um die Diskrepanzen bei diesen Linien hochangeregten Eisens․ Die neuen Erkenntnisse helfen auch der․․․

​​​​​Erste Bor-Wasserstoff-Fusion im Plasma
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Bor statt Deuterium und Tritium: Forscher haben erstmals die Kernfusion von Wasserstoff und Bor in einem Plasma ausgelöst und anhand der entstandenen Heliumkerne nachgewiesen․ Dieser in einem Testreaktor in Japan erreichte Erfolg könnte ein erster Schritt zu saubereren Fusionskraftwerken sein, die keine radioaktiven Neutronen produzieren, wem das Team in „Nature Communications“ berichtet․ Bor ist zudem․․․

​​​​​Wasserstoff zeigt exotischen Quantenzustand
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Neuartige Reaktion: Wasserstoff kann unter Druck einen exotischen Zustand einnehmen, der bisher nur von ultrakalten Quantenflüssigkeiten bekannt war․ Dabei bilden Elektronen benachbarter Atome trotz Abstoßung Paare und die Energie des Wasserstoffs nimmt dadurch trotz Anregung ab statt zu, wie Physiker berichten․ Ihre Berechnungen legen nahe, dass ein ionisiertes Wasserstoff-Plasma unter Druck ein solches „Roton-artiges“ Verhalten․․․