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Lawson-Kriterium



Das Lawson-Kriterium (nach John D. Lawson, *1923) ist eine physikalische Bedingung, wonach für die Realisierung einer sich selbst tragenden Kernfusions-Kettenreaktion bei vorgegebener Temperatur T das Produkt aus der Teilchendichte n der reaktionsfähigen Kerne und der Energieeinschlußzeit τ mindestens von der Größenordnung

Weiteres empfehlenswertes Fachwissen

n\tau > \frac{12kT}{  \langle  v\sigma  \rangle  \epsilon}

sein muss, wobei k die Boltzmannkonstante, \langle v\sigma \rangle die gemittelte Reaktionsrate (Teilchengeschwindigkeit multipliziert mit Wirkungsquerschnitt über die Geschwindigkeiten gemittelt), und ε die Reaktionsenergie sind.

Diese Funktion der Temperatur verläuft für jede Fusionsreaktion etwas anders, hat aber immer ein absolutes Minimum bei einer optimalen Temperatur. Für die D-D-Reaktion erhält man z. B. n\tau>10^{20}\,\mathrm{s\,m^{-3}}, währenddessen sich für die D-T-Reaktion n\tau>5\cdot 10^{18}\,\mathrm{s\,m^{-3}} ergibt.

Literatur

  • J.D. Lawson:Some Criteria for a Useful Thermonuclear Reactor, A.E.R.E. report GP/R 1807, December 1955, declassified April 9th 1957
 
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