Lawson-Kriterium

Das Lawson-Kriterium (nach John Lawson^[1]) ist eine physikalische Bedingung dafür, dass eine in einem Plasma ablaufende Kernfusionsreaktion sich selbst trägt, d. h. sich in einer makroskopischen Brennstoffmenge selbsttätig aufrechterhält. Vereinfacht gesagt muss der im Plasma bleibende Anteil der freigesetzten Fusionsleistung mindestens so groß sein wie die Verlustleistung des Plasmas.

Das Kriterium wurde ursprünglich für die Fusion von Deuterium und Tritium (DT) formuliert, kann aber grundsätzlich auch auf andere Fusionsbrennstoffe verallgemeinert werden. Die Art des Plasmaeinschlusses, etwa Fusion mittels magnetischen Einschlusses oder Trägheitsfusion, spielt dafür keine Rolle.^[2]

Alle Versuche, das Lawson-Kriterium in einer kontrollierten Reaktion zu erreichen, scheiterten bisher (2016) daran, dass die Plasmavolumina zu klein waren und zu schnell abkühlten, um einen dauerhaft ablaufenden Fusionsprozess zu ermöglichen. Erreicht werden sollte es mit dem Ursprungsentwurf für ITER, der in dieser Größe jedoch nicht bewilligt wurde. Bei seinem Nachfolger DEMO soll es möglich werden. Auch bei Trägheitsfusionsexperimenten wurde die Erfüllung des Kriteriums, die Zündung, noch nicht erreicht.

1. ↑ J D Lawson: Some Criteria for a Power Producing Thermonuclear Reactor. In: Proceedings of the Physical Society. Section B. Band 70, Nr. 1, 1. Januar 1957, ISSN 0370-1301, S. 6–10, doi:10.1088/0370-1301/70/1/303 (englisch, iop.org [abgerufen am 11. Februar 2024]). 
2. ↑ T. J. M. Boyd, J. J. Sanderson: The Physics of Plasmas. Cambridge University Press, 2003, ISBN 0-521-45290-2, Seite 3–4