Frage von AmYisraelChai, 92

Wieso klappt Kernfusion nicht auf der Erde?

Hallo liebe Community, ich Frage mich, wieso Kernfusion auf der Erde bisher noch nicht geklappt hat. An was scheitert es? Ich hab gelesen, dass die Wissenschaftler schon 200 Millionen Grad heißes Plasma erzeugen konnten, doch wieso schaffen sie es nicht zur Kernfusion? LG AYC

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von gh7401, 32

Wesentlich dabei ist die Berücksichtigung der Wahrscheinlichkeit. 1) Wahrscheinlichkeit des Überschreitens der Barriere. 2) Wahrscheinlichkeit des Eintretens der Bindung (Fusion). Die Überlegungen zur Temperatur legen gegenwärtig die Priorität auf das Überschreiten der Barriere: möglichst viel. Bei sehr hohen Temperaturen ist leider die Fusionswahrscheinlichkeit gering.

Expertenantwort
von SlowPhil, Community-Experte für Physik, 13

Ich hab gelesen, dass die Wissenschaftler schon 200 Millionen Grad heißes Plasma erzeugen konnten,…

Die höchste von Menschen Temperatur (außerhalb des LHC, wo es nur ganz kurzzeitig sehr hohe Temperaturen gibt) soll sogar bei 400 Millionen °C gelegen haben, aber das Plasma hat den Energiegehalt einer Glühlampe, weil es so dünn ist. Das begrenzt natürlich auch die Energiemenge, die man herausholen kann, während die hineinzusteckende Energie dieselbe ist.

…doch wieso schaffen sie es nicht zur Kernfusion?

Die Energie deckt nur nicht den Energie-Input ab, aber meines Wissens kam es schon dazu - ich meine, im Rahmen eines Reaktorversuchs.

Ohnehin zur Kernfusion in größerem Stil gekommen ist es allerspätestens 1952, nämlich beim Mike-Test während der Operation Ivy. Als Bombe klappt's nämlich schon ganz gut mit der Kernfusion. So wurde denn auch am 30.10.1961 der größte Bümms der Menschheitsgeschichte gezündet. Die hat übrigens Andrej Sacharow konstruiert. Dabei hat er sich über den Wunsch hinweggesetzt, die Bombe mit einer weiteren Fissions- (Kernspaltungs-) Stufe zu versehen, die sie noch doppelt so stark, aber auch wesentlich »schmutziger« gemacht hätte. So wurde sie zur relativ zur Sprengkraft »saubersten« Nuklearwaffe überhaupt.

Antwort
von emily2001, 40

Hallo,

vielleicht hilft dir das:

http://ksi.jimdo.com/konzept/kernfusion-keineswegs-so-unproblematisch/

Emmy

Kommentar von emily2001 ,
Antwort
von SoylentG, 8

Fusionsreaktonen haben auch schon auf der Erde stattgefunden, sei es beim Einsatz einer Wasserstoffbombe oder etwas kontrollierten in diversen Versuchsreaktoren.

Das Problem ist derzeit eher auf technischer Natur:
Es muss in einem gewissen Raum relativ anspruchsvolle Druck und Temperaturbedingungen eingehalten werden, die weit Jenseits dessen sind was mit derzeitigen Material machbar ist (deswegen wird das ganze auch in Magnetfeldern eingeschlossen). Des nächste Problem ist der Nachschub des Fusionsmaterials: wie bekomme ich neuen Wasserstoff/Helium/...(?) in meinen Reaktionszone.

Die Sonne hat es da etwas einfacher, sie schließt das Plasma mit Hilfe der Gravitation ein (und hat genug Vorräte an Wasserstoff)

Antwort
von Ranzino, 32

Nun ja....seit Zar-Bombe und Anverwandtes können wir sehr wohl Kernfusion. Nur halt nicht wirklich kontrolliert.

Antwort
von epilepticPi, 50

Um die Kerne zum Fusionieren zu bringen muss die sog. Coloumb-barriere überwunden werden, d.h. es muss genug Energie aufgebracht werden um die Wechselwirkung der Atome zu überwinden. Diese Grenze wurde aber noch nicht erreicht

Kommentar von AmYisraelChai ,

Okay, ja das habe ich mir auch gedacht, aber wie hilft der noch mehr Wärme weiter, sollen die Teile sich so schnell bewegen, dass sie in den Couloumb Barriere stoßen?

Kommentar von epilepticPi ,

"Die Temperatur ist ein Maß für die mittlere Bewegungsenergie der Teilchen"

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