Ist Kernfusion Chemie?
Gefragt von: Lisa Eberhardt | Letzte Aktualisierung: 22. September 2022sternezahl: 4.2/5 (13 sternebewertungen)
Kernfusion bezeichnet eine Kernreaktion, bei der zwei Atomkerne zu einem neuen Kern „verschmelzen“.
Ist Kernfusion chemisch?
Kernverschmelzungen sind wichtige Naturprozesse: Viele chemische Elemente sind per Fusion aus Wasserstoff entstanden; Fusion ist die Energiequelle von Sonne und Sternen. Die Sonne ist Grundlage allen irdischen Lebens: In dem Zentralgestirn stecken 99,8 Prozent der Masse des gesamten Planetensystems.
Welche Stoffe für Kernfusion?
Aussichtsreiche Kandidaten für Ausgangsstoffe der Kernfusion sind Deuterium und Tritium. Ein künftiges Fusionskraftwerk bräuchte von beiden Stoffen wohl rund 250 Kilogramm pro Jahr. Deuterium selbst ist nicht radioaktiv und kommt als schwerer Wasserstoff in quasi unbegrenzter Menge in den Erdozeanen vor.
Ist Kernfusion radioaktiv?
Anders als bei der Kernspaltung ist das durch die Kernfusion entstandene Helium nicht radioaktiv. Trotzdem entsteht nicht nur während des Fusionsprozess eine sehr intensive Strahlung, sondern auch eine länger bestehende Radioaktivität durch die intensive Neutronenbestrahlung von Materialien des Reaktors.
Was ist eine Kernfusion einfach erklärt?
Die Kernfusion ist eine Kernreaktion, bei der zwei Kerne zu einem größeren Kern verschmelzen und dabei unfassbare Energiemengen freigesetzt werden. Interessanter Fakt: Die Kernfusion von einem einzigen Gramm Wasserstoff setzt die gleiche Energiemenge frei wie die Verbrennung von acht Tonnen Erdöl oder elf Tonnen Kohle.
Kernfusion & Kernspaltung – Was ist das?
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Ist Kernfusion umweltfreundlich?
Die Vorteile von Kernfusion als Energiequelle auf der Erde sind gigantisch: Keine direkten CO2-Emissionen. Kein Langzeit-radioaktiver Müll. Kein Explosionsrisiko.
Warum Kernfusion in der Sonne?
Die Schwerkraft der Sonne, die fast 28-mal so stark wie die der Erde ist, zieht Wasserstoff aus der Atmosphäre und schließt diesen ein. Der Wasserstoff dient dann als Treibstoff für die Fusionsreaktion im Innern der Sonne. Im Sonnenkern herrschen Temperaturen von 15 Millionen Grad.
Wie sauber ist Kernfusion?
Kernfusion gilt als saubere und schier unerschöpfliche Energiequelle.
Ist Kernfusion Atomenergie?
In herkömmlichen Kernkraftwerken und in Brüterkraftwerken werden sehr schwere Atomkerne gespalten, um Energie zu gewinnen. Anders bei der Kernfusion: Hier werden sehr leichte Atomkerne zu schwereren Atomkernen verschmolzen («fusioniert»), wobei noch mehr Energie freigesetzt wird.
Wie gefährlich ist die Kernfusion?
Auch bei der Kernfusion fallen radioaktive Abfälle an. Nach Angaben von Verfechtern des Iter-Projektes strahlen diese Abfälle aber viel weniger stark als Atombrennstäbe. Nach hundert Jahren Lagerung soll der Iter-Müll die Umwelt weniger belasten als Abfälle aus Kohlekraftwerken.
Hat Kernfusion Zukunft?
Der größte Kernfusions-Reaktor der Welt, ITER, wird derzeit in Frankreich auf Touren gebracht. Bis 2025 soll er fertig sein, und das erste Mal 2050 nutzbare Energie erzeugen. Unten erfährst du, wie er funktioniert und warum Wissenschaftler auf diese neue Methode setzen.
Was ist das Problem bei der Kernfusion?
Dabei tüfteln Forschende bereits seit den 1950ern mit der Kernfusion. Die größte Herausforderung: Es gelingt noch nicht, mehr Energie zu produzieren, als zum Heizen in den Fusionsreaktor hineingesteckt wird. Zudem sind Planung und Aufbau von Forschungsanlagen aufwendig – und damit auch teuer.
Warum gibt es noch keine Kernfusion?
Nachteile der Kernfusion
Der Grund dafür: Bei der Reaktion entstehen Neutronen in der Hülle des Reaktors, die diverse Reaktionen auslösen können. Bei diesen können radioaktive Atomkerne entstehen. Sie sollen allerdings wesentlich kürzere Halbwertszeiten haben als typische Produkte der Kernspaltung.
Wer hat die Kernfusion erfunden?
Erforschung der Kernfusion
Sie wurde – lange vor der Kernspaltung – durch Ernest Rutherford im Jahre 1917 bei Experimenten mit Alphateilchen entdeckt.
Wo kommt Kernfusion natürlich vor?
Der Prozess der Kernfusion kommt in der Natur vor: Die Sterne, also auch unsere Sonne, erzeugen ihre quasi grenzenlose Energie durch Kernfusion. Auf der Sonne werden vier Wasserstoffkerne in einen Heliumkern umgewandelt.
Wie heiß wird es bei einer Kernfusion?
Um eine Fusionsreaktion auf der Erde zu initiieren, müssen Gase auf extreme Temperaturen von etwa 150 Millionen Grad Celsius erhitzt werden – gut das Zehnfache der Temperatur im Inneren der Sonne. Dabei fusionieren nicht alle Atomkerne gleich gut.
Warum ist Kernfusion besser als Kernspaltung?
Im Vergleich zur Kernspaltung hat die Kernfusion einige Vorteile. Fusionskraftwerke wären sicherer und radioaktiver Abfall entsteht in geringeren Mengen. Der gilt zudem als erheblich ungefährlicher.
Ist Kernfusion eine erneuerbare Energie?
Neben den Erneuerbaren Energien und der Kernspaltung ist hierfür die Fusion die einzige weitere Option. Die Rohstoffe für die Fusion sind in nahezu unerschöpflichen Mengen überall vorhanden. Ein Fusionskraftwerk wird keine klimaschädigenden Gase erzeugen und lässt günstige Sicherheitseigenschaften erwarten.
Was ist der Unterschied zwischen Kernfusion und Kernspaltung?
Kernfusion versus Kernspaltung
In einem Kraftwerk wird diese Energie einem Dampferzeuger zugeführt, welcher Strom generiert. Links: Fusion – leichte Atome verschmelzen miteinander und setzen Energie frei. Rechts: Fission – schwere Atome werden gespalten und setzen Energie frei.
Ist ein Fusionsreaktor sicher?
Ein Fusionskraftwerk erzeugt keine klimaschädlichen Emissionen. Sicherheitsüberlegungen sind nötig wegen des radioaktiven Tritiums und der energiereichen Fusionsneutronen, die die Wände des Plasmagefäßes aktivieren.
Wie viel Strom kann Iter erzeugen?
Die vom Fusionsreaktor erzeugte Hitze wird genutzt, um Wasser zu verdampfen und damit Dampfturbinen anzutreiben, die dann wiederum Strom erzeugen. Theoretisch könnte der Fusionsreaktor auf diese Weise 200 Megawatt Strom liefern – genügend für rund 200.000 Haushalte.
Wie erzeugt Kernfusion Strom?
Bei der Kernfusion passiert das Gleiche wie in der Sonne: Atomkerne verschmelzen und geben dadurch Energie frei. Im Iter sollen Wasserstoff-Atomkerne zu Helium verschmelzen. Die dabei entstehende Energie soll zur Stromerzeugung genutzt werden. Die Kernfusion gelingt erst bei 150 Millionen Grad Celsius.
Was hält 100 Millionen Grad aus?
Das 1000 Kubikmeter umfassende, 100 Millionen Grad heiße Plasma eines künftigen Fusionskraftwerks enthält daher nur 200 Megajoule Wärmeenergie – das entspricht dem Brennwert von rund 100 Tafeln Schokolade.
Wie realistisch ist Kernfusion?
Doch bis dahin ist es noch ein weiter Weg. So weit, dass viele ExpertInnen bezweifeln, dass jemals in größerem Stil Strom mithilfe von Fusion erzeugt wird. „Alles, was bisher passiert ist, zeigt, dass kommerzielle Energieproduktion aus Fusion niemals Realität wird“, meint etwa Michael Dittmar von der ETH Zürich.
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