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Wie wird eine Kernfusion in Energie umgewandelt?
Damit eine Kernfusion entsprechend der Einsteinschen Formel E = mc 2 Materie in Energie umwandeln kann, muss die Masse der beiden fusionierenden Kerne zusammen größer sein als die Masse der entstehenden Kerne und Teilchen. Diese Massendifferenz wird in Energie umgewandelt.
Was ist die Kernfusion der Sonne?
Arthur Eddington erkannte 1920: Kernfusion ist die Energiequelle der Sonne. Die Proton-Proton-Reaktion beschrieb schließlich 1938 Hans Bethe. In mehreren Schritten verschmelzen vier Atomkerne des Wasserstoffs: Es entsteht ein Heliumkern.
Was erhofft man sich von Kernfusionsreaktoren?
Mit der Entwicklung von Kernfusionsreaktoren erhofft man sich die Erschließung einer praktisch unerschöpflichen Energiequelle ohne das Risiko katastrophaler Störfälle und ohne die Notwendigkeit der Endlagerung langlebiger radioaktiver Abfälle.
Was sind die wichtigsten Teilprozesse der Kernfusion?
Im Kern herrschen Temperaturen von etwa 15 Millionen Kelvin, ein Druck von etwa 10 16 Pascal und eine Dichte von 160 g cm 3 . Das sind die Bedingungen, unter denen Kernfusion vor sich geht. Die wichtigsten Teilprozesse sind vereinfacht in Bild 2 dargestellt. Zwei Wasserstoffkerne verschmelzen zu Deuterium.
Was sind die Konzepte für Kernfusionsreaktoren?
Die Konzepte für Kernfusionsreaktoren basieren auf der Fusion von Deuterium und Tritium, im Folgenden kurz DT. Andere Fusionsreaktionen hätten zum Teil Vorteile gegenüber DT, insbesondere hinsichtlich durch Aktivierung der Wandmaterialien entstehender Radioaktivität oder leichterer Nutzbarmachung der Reaktionsenergie.
Wie groß ist die Fusionsenergie beim fusionsprozeß?
Die beim Fusionsprozeß produzierte Fusionsenergie ist 50mal größer als die bei der Kernspaltung und 10 9 mal größer als der spezifische Energiegewinn bei Verbrennung von Kohle. Wegen der hohen Temperaturen ist der direkte Einschluß des Fusionsplasmas in einem materiellen Gefäß nicht möglich.
Wie berechnet man die Massen der beteiligten Kerne?
Man berechnet die Massen der beteiligten Kerne bzw. Teilchen vor und nach der Reaktion. Die Differenz, also der Massendefekt, entspricht der freigesetzten Energie. Wir wollen diese am Beispiel der Spaltung eines Urankerns berechnen. Ein Neutron trifft auf einen -Kern. Das führt zur Spaltung des Kerns, z.B. in die Bruchstücke und .
Was sind die realistischsten Konzepte für Fusionskraftwerke?
Alle realistischen Konzepte für Fusionskraftwerke beruhen deshalb bis heute (2016) auf dieser Reaktion. Die bisher aussichtsreichsten Konzepte für Fusionsreaktoren sehen vor, ein Deuterium-Tritium-Plasma in einem ringförmigen Magnetfeld einzuschließen und auf hinreichende Temperatur zu erhitzen.
Wie kann man die Fusionsprozesse vergegenwärtigen?
Mikrophysikalisch kann man sich die Fusionsprozesse folgendermaßen vergegenwärtigen: Für die Verschmelzung von positiv geladenen Atomkernen muss man den Coulomb-Wall der sich abstoßenden elektrischen Ladungen überwinden. Die dafür nötige Energie steigt mit der Ladungszahl.
Was sind die ersten Fusionsprozesse nach dem Urknall?
Erste Fusionsprozesse nach dem Urknall. Die primordiale Nukleosynthese ist die erste Aktion nach dem Urknall. Aus den frei umherfliegenden Nukleonen entstanden nun etwa 10 −2 Sekunden nach dem Urknall auch Kerne von schwerem Wasserstoff (Deuterium, D) und Heliumisotopen (He).