Inhaltsverzeichnis
- 1 Warum ist die Kernfusion die ultimative Energiequelle?
- 2 Wie effizient ist der Prozess der Kernspaltung?
- 3 Was macht die Bewegungsenergie in der Kerne aus?
- 4 Wie viel bräuchte man bei der Kernfusion?
- 5 Was ist die Kernfusion der Sonne?
- 6 Wie ist die Kernfusion auf der Erde möglich?
- 7 Was sind die verschiedenen Formen von Energiequellen?
- 8 Was ist die Äquivalenz von Energie und Masse?
Warum ist die Kernfusion die ultimative Energiequelle?
Die Kernfusion ist der Grund, warum alle Sterne scheinen. Somit ist die Kernfusion die ultimative Energiequelle in unserem Sonnensystem, die das Leben auf der Erde überhaupt erst ermöglicht. Keine Sorge: Obwohl die Sonne jeden Moment an Masse verliert, ist noch genügend „Brennstoff“ für ein paar Milliarden Jahre übrig.
Wie effizient ist der Prozess der Kernspaltung?
Der Prozess der Kernspaltung ist sehr effizient. So geht beispielsweise bei der Spaltung von einem Kilogramm U-235 nur etwa ein Gramm Masse (ein Promille) verloren, die in Wärmeenergie verwandelt wird. Unter Anwendung der Einsteinschen Beziehung E=mc 2 ergibt das einen Wert von etwa 25 Millionen Kilowattstunden.
Was ist der Unterschied zwischen der Kernfusion und der Kernspaltung?
Der Unterschied zwischen ihnen ermöglicht es uns, den Prozess besser zu verstehen und wird uns auch helfen, das Konzept sowohl der Kernfusion als auch der Kernspaltung zu verstehen. Die Kernfusion nimmt zwei Atome auf und kombiniert sie zu einem Kern, während die Kernspaltung ein Atom annimmt und in zwei Teile zerlegt.
Was macht die Bewegungsenergie in der Kerne aus?
Ihre Bewegungsenergie, die in Wärme umgesetzt wird, macht etwa achtzig bis neunzig Prozent der Energie aus, die bei der Kernspaltung freigesetzt wird. Die restlichen zehn bis zwanzig Prozent stecken in der Radioaktivität der neu entstandenen mittelschweren Kerne.
Wie viel bräuchte man bei der Kernfusion?
Dieser Massenunterschied wird bei der Kernfusion in Form von Energie freigesetzt. Und das nicht zu knapp: Schätzungen zufolge würde ein Gramm „Brennstoff“ in einem hypothetischen Kernfusionsreaktor so viel Leistung erbringen wie die Verbrennungswärme von elf Tonnen Kohle. Viel bräuchte man also nicht.
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 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 ist die Kernfusion auf der Erde möglich?
Damit Kernfusion auf der Erde möglich ist, braucht es extreme Bedingungen: zum Beispiel ein Plasma mit einer Temperatur von mehreren Millionen Grad Celsius. Erst dann können sich die leichten Kerne im Plasma nahe genug kommen, um miteinander zu verschmelzen.
Wie ist Lithium in der Kernfusion vorhanden?
Lithium ist reichlich in der Erdkruste und im Meerwasser vorhanden. Die Idee der Kernfusion entstand um 1929, als Atkinson und Houtemans die Möglichkeit der Energiegewinnung durch Fusionsreaktionen erörterten.
Was sind die verschiedenen Formen von Energiequellen?
Die verschiedenen Formen von Energiequellen sind im Einzelnen: Fossile Energie (Steinkohle, Braunkohle, Torf, Erdgas, Erdöl) Regenerative Energie Sonnenenergie (nutzbare solare Energieeinstrahlung: Licht, Wärme) Biomasse Kernenergie (Kernspaltung und Kernfusion)
Was ist die Äquivalenz von Energie und Masse?
Sie beschreibt die Äquivalenz von Energie und Masse. Bei der Kernfusion verschmelzen zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern. Die Masse dieses schwereren Kerns ist aber geringer als die Masse der beiden leichten Kerne zusammen. Dieser Massenunterschied wird bei der Kernfusion in Form von Energie freigesetzt.
Wie kann man mithilfe der Kernfusion Energie gewinnen?
Um mithilfe der Kernfusion Energie zu gewinnen, wollen Wissenschaftler Fusionsreaktoren bauen, die sogar effizienter als die Sonne arbeiten. Dort sollen nicht Wasserstoff und Wasserstoff zu Helium verschmolzen werden, sondern beispielsweise Deuterium und Tritium, also schwerer und superschwerer Wasserstoff.