Wie funktioniert die kalte Fusion?
Gefragt von: Lotte Lauer | Letzte Aktualisierung: 22. September 2022sternezahl: 4.3/5 (23 sternebewertungen)
Kalte Fusion bezeichnet Verfahren, die eine kontrollierte Kernfusion herbeiführen, ohne die hohen Temperaturen von plasmabasierten Fusionsreaktoren einzusetzen. Dabei besteht die Aussicht, durch die bei der Fusion freiwerdende Energie eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle zu erschließen.
Was versteht man unter kalter Fusion?
Was ist „kalte Fusion“? Im Unterschied zur "heißen" Fusion, bei der Energie dadurch gewonnen werden soll, dass man Atomkerne durch Aufheizen auf sehr hohe Temperaturen zum Verschmelzen bringt, wird dies mit der "kalten" Fusion bei Zimmertemperatur versucht.
Ist Kalte Fusion gefährlich?
Bei der Kernspaltung werden große, schwere Atomkerne wie Uran oder Plutonium in kleinere Kerne zerlegt. Uran, Plutonium und ihre Spaltprodukte sind allerdings radioaktiv. Sie geben also bei ihrem Zerfall ionisierende Strahlung ab, die für den Menschen gefährlich sein kann.
Wann ist Fusion möglich?
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.
Wie kalt wird es in einem kernfusionsreaktor?
Die bislang bekannten exothermen Kernfusionen laufen nur bei extremer Hitze ab – etwa im Inneren der Sonne. Hier kommen sich bei Temperaturen um zehn Millionen Grad Celsius und einem Druck von 200 Milliarden Bar Wasserstoffkerne so nah, dass sie zu Kernen von Heliumatomen verschmelzen.
Was ist kalte Fusion, Was ist E-Cat und warum werden wir verarscht !?
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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.
Was würde passieren wenn ein Fusionsreaktor explodiert?
Ein Vorteil gegenüber Atomkraftwerken: Fusionsreaktoren können nicht explodieren. Eine Katastrophe wie es in Tschernobyl kann nicht passieren. Dass der Wendelstein 7-X nach 19 Jahren Entwicklungszeit nicht laufen könnte, befürchtet Klinger nicht.
Welchen Brennstoff benötigt ein Fusionsreaktor?
Ein DT-Fusionsreaktor muss neben der Gewinnung und technischen Nutzbarmachung der Energie auch, ähnlich einem Brutreaktor, den Brennstoff Tritium aus Lithium erbrüten, da Tritium als natürliche Ressource nicht vorhanden ist.
Warum schmilzt ein Fusionsreaktor nicht?
Ein Schmelzen des Reaktors ist trotz dieser Hitze unmöglich, weil sich im Reaktor nur Milligrammmengen an Plasma befinden. Auch eine Kettenreaktion wie in einem Kernkraftwerk oder einer Atombombe ist unmöglich, weil die Reaktion sich nicht verselbstständigen kann.
Wie viel Strom erzeugt ein Fusionsreaktor?
Reaktoren, die supraleitende Magnetspulen verwenden, benötigen viel weniger Strom, man rechnet mit etwa 200 bis 300 MW elektrischer Leistung. Dagegen werden zukünftige Reaktoren ein bis zwei GW (1.000 bis 2.000 MW) Strom erzeugen.
Wie weit ist man mit der Kernfusion?
Für den Zeitraum 2021 bis 2027 beteiligt sich die EU mit etwa 5,6 Milliarden Euro. An ITER sind die EU, die USA, Russland, China, Indien, Japan und Südkorea beteiligt. "Sie repräsentieren mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung", sagt Zohm. Allerdings sei es manchmal mühsam, Entscheidungen herbeizuführen.
Wo wird ITER gebaut?
Der Reaktor beruht auf dem Tokamak-Prinzip und ist seit 2007 beim südfranzösischen Kernforschungszentrum Cadarache im Bau.
Wie weit ist ITER?
Läuft alles planmäßig, soll ITER im Jahr 2025 den Betrieb aufnehmen.
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 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.
Wie hoch ist der Druck in der Sonne?
Der liegt bei 250 Milliarden bar. Das liegt an der schieren Masse der Sonne, die im Sonnenkern diesen Druck ausübt – 250 Milliarden mal mehr als an der Erdoberfläche.
Welche Nachteile hat 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.
Wie sauber ist Kernfusion?
Kernfusion ist der heilige Gral der Energieerzeugung. Läuft sie einmal, kann sie nahezu unendlich Energie erzeugen und hat dabei so gut wie keine schädlichen Emissionen.
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.
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.
Wann kommt der erste Fusionsreaktor?
Wann können wir endlich mit einem Fusionskraftwerk rechnen? Für die Wissenschafts-Community dürfte die Fertigstellung von ITER, der statt der ursprünglich angepeilten fünf Milliarden Euro wohl über 20 Milliarden kosten dürfte, der nächste Meilenstein sein. Ende 2025 soll der Forschungsbetrieb beginnen.
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.
Was ist so heiß wie die Sonne?
125 mal heißer als die Sonne ist das Plasma, das für Kernfusionen in Reaktoren erzeugt werden kann.
Wie heiß ist ein Plasma?
In der Natur können Plasmen bis zu 106eV erreichen (1eV ~ 11600K) [1], in industriellen Anwendungen liegen die Höchsttemperaturen bei 1eV [2].
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