Plasma-Wand-Wechselwirkung

In magnetisch eingeschlossenen Fusionsplasmen wird der heiße Plasmakern weitgehend von den Materialien der ersten Wand ferngehalten. Dennoch können energiereiche Teilchen das eingeschlossene Plasma verlassen und auf die umgebenden Wände prallen. Zum anderen kommt das Plasma aufgrund der Magnetfeldanordnung an der Oberfläche des Divertors in intensiven Kontakt mit der Wand. Auf den speziell ausgerüsteten Divertor-Platten werden die Plasmateilchen aufgefangen, neutralisiert und abgepumpt. So lassen sich auch störende Verunreinigungen aus dem Plasma entfernen. Die hohen Ionen- und Elektronenflüsse können jedoch zu starker Wärmebelastung und, je nach Betriebsbedingungen, zu starker Erosion der ersten Wand führen. Die Entwicklung geeigneter Wandmaterialien sowie das Verständnis von Wechselwirkungen zwischen dem Plasma und der ersten Wand stellen daher Kernbereiche der Fusionsforschung dar.

In ITER wird die dem Plasma zugewendete Wand mit Beryllium ausgekleidet;  für den Divertor wird Wolfram verwendet. Neuere molekulardynamische (MD) Simulationen des Sputtering von Berylliumdeuterid von Oberflächen aus reinem Beryllium unter niederenergetischer Deuterium-Strahlung haben gezeigt, dass BeD und BeD+ die stabilsten Moleküle sind, die sich eher nicht in ihre Bestandteile aufspalten. Aus BeD2 und BeD2+entsteht eher Be + D2 als BeD + D.  BeD3 und BeD3+ sind gegen die Spaltung in BeD + D2  metastabil. Die Analyse der MD Bahnen bestätigt, dass die Bildung von BeD bekannten Reaktionsmustern folgt.