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Wie funktioniert der Fusionsreaktor?
Ein Fusionsreaktor funktioniert nach dem klassischen Prinzip eines Wärmekraftwerks: Wasser oder alternative Stoffe werden erhitzt und treiben eine Dampfturbine an, deren Bewegungsenergie von einem Generator in Strom gewandelt wird. In einem Fusionsreaktor muss Plasma auf hundert Millionen Grad Celsius erhitzt werden.
Wo wird Kernfusion angewendet?
Dieser soll zeigen, dass die Fusion von Atomkernen technisch möglich ist und zur Energiegewinnung in der Lage ist. Der Fusionsreaktor wird im Moment in Cadarache, im Süden Frankreichs, errichtet. ITER soll die technische Machbarkeit, sowie Tauglichkeit der Kernfusion zur Energiegewinnung demonstrieren.
Wie viel Energie wird bei der Kernfusion frei?
Zwei Kerne des Wasserstoffisotops 2H (Deuterium) verschmelzen zu Tritium (3H). Dabei entsteht außerdem ein freies Proton. Ergebnis: Bei der Verschmelzung zweier Deuteronkerne wird ein Energiebetrag von 4,04 MeV frei.
Warum gibt es noch keine Fusionsreaktoren?
Es gibt weltweit noch keinen Netzstrom erzeugenden Fusionsreaktor. Die technischen Hürden sind hoch, ein Fusionsreaktor muss extrem hohe Drücke und Temperaturen erzeugen, um die Fusion in Gang zu setzen.
Was entsteht bei der Fusion von Tritium und Helium?
»Bei der Fusion von Tritium und Helium entsteht ein Neutron, das nicht geladen ist«, erklärt Helander. Zwar ist es die kinetische Energie dieser Teilchen, aus denen der Strom entstehen soll. Auf Dauer fangen die Kraftwerksteile aber an zu strahlen.
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.
Wie hoch ist die Bindungsenergie des Heliumkerns?
Im gebunden Zustand des Heliumkerns beträgt die Bindungsenergie jedes der vier Nukleonen etwa 7 M e V. Beim Zusammenbau wird also etwa eine Energie von frei. Hinweis: Da die angegebene Energie von 7 M e V nur ein Näherungswert ist, erhält man hier auch nur einen Näherungswert für die frei werdende Energie.
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.