Kann mir jemand erklären warum der Mensch noch keine Kernfusion zur Energiegewinnung benutzt, sondern Kernspaltung?

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12 Antworten

Die in Kernreaktoren ablaufende Kettenreaktion ist ein kontrollierter Zerfall instabiler Elemente. Dabei wird Wärme frei.

Um die Kernfusion in Gang zu bringen, sind sehr hohe Drücke und sehr hohe Temperaturen nötig. Diese können die uns bekannten Werkstoffe nicht aushalten. Deshalb muss die Reaktion in einem Magnetfeld eingeschlossen werden. Bisher ist die Technik noch nicht in der Lage,  ein kontinuierliches nukleares Brennen aufrecht zu erhalten.

Aktuell sind mehrere Versuche Reaktoren im Bau bzw. im Test. Wann hier mit einem Durchbruch zu rechnen ist, ist schwer zu sagen.

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Um eine Kernfusion zu erzeugen, müssen sehr extreme Temperaturen oder Drücke herrschen. Das ist dann in einer Sonne so, oder bei einer Wasserstoffbombe (für einen ganz kurzen Augenblick).

Um so eine Umgebung auf der Erde künstlich zu erschaffen bräuchte man unglaublich große Mengen Energie, sodass sich Kernfusion zur Zeit nicht als Energiequelle lohnt. Es wird daran geforscht, aber noch ist es nicht so weit.

Eine Kernspaltung ist vergleichsweise einfach hervorzurufen und daher wird sie auch zur Ernergiegewinnung genutzt.

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Kommentar von SelfishGene
30.06.2016, 23:26

Und wieso wird bei der Kernfusion mehr Energie frei? Kernfusion und Spaltung enden ja bei Eisen und beide haben in etwa eine gleich schwache Bindungsenergie oder irre ich mich da ?

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Um eine Kernfusion zu erzeugen bedarf es einer Temperatur, die kein Material in festen Zustand bleiben lässt. Daher gibt es enorme technische Hindernisse für eine kontrolliere Kernfusion auf der Erde.

Man müsste die Fusionsmasse durch Magnetismus schweben lassen, wofür man wiederum Supraleiter mit einer Temperatur nahe des absoluten Nullpunktes benötigt.

Im Endeffekt gibt es einfach sehr große technische Hindernisse, die dafür verantwortlich sind, dass wir diese Technik noch nicht in gebrauchsfähigem Zustand haben.

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Kommentar von SelfishGene
30.06.2016, 23:29

Aber wieso setzt denn eine Kernfusion so viel mehr Energie frei, als eine Kernspaltung? Bei Wasserstoff zum Beispiel ist die Bindungsenergie um Mengen kleiner als beim Uran z.B. wieso setzt es dann bei der Schmelzung zu Helium solch eine Energie frei?

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Weil's sehr viel schwieriger ist als Kernspaltung.

Es geht ja nicht nur darum, eine Reaktion herbeizuführen (das kann man sehr gut, Wasserstoffbomben gibt es ja), die Reaktion muss auch kontrolliert sein. Die Explosion setzt zwar sehr viel Energie frei, aber die Energie kann man nicht in Strom umsetzen.

Bei Kernspaltung ist die Kontrolle relativ einfach. Das Uran braucht langsame Neutronen, setzt aber schnelle frei, also bremst man die ab (mit entsprechenden Materialien) und wenn man auf dem richtigen Niveau bremst, bekommt man keine Explosion.

Bei der Kernspaltung muss man aber ganze Kerne zusammen bringen. Und zwar müssen die mit sehr sehr hoher Energie stoßen, damit Fusion zustandekommt. Also braucht man sehr hohe Temperaturen, gleichzeitig aber nicht so viel Material, dass der ganze Reaktor einem um die Ohren fliegt. Also nimmt man sehr dünnes ionisiertes Gas (Plasma) , das man sehr sehr heiß macht. Das muss dann aufwändig mit Magnetfeldern gehalten werden, sonst verdampft der Reaktor.

Die Magnetfelder schlucken viel Energie. Daher ist es noch nicht gelungen, über Reaktionen aufrecht zu erhalten, die mehr Energie freisetzen als sie kosten. Bis zur Marktreife sind noch viele technische Probleme zu lösen.

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mein freund, du bist nicht auf dem neusten stand, eine menge Leute nutzen die Kernfussion zur energiegewinnung. wir zuhause haben z.B. einen Koppler um einen großen Reaktor anzuzapfen. die freiwerdende thermische energie wird in einem speziellen Thermokkumulator gespeichert und fürs Waschen oder Duschen verwendet.

es gibt noch eine andere Bauform für den Koppler, bestehend aus einem speziell dotierten Silizium um auf diese weise elektrische energie zu gewinnen...

lg, Anna

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Kommentar von segler1968
01.07.2016, 06:17

Kernfusion zu Hause??? Kannst Du mir mal einen Link zu so einem Koppler nennen?

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Kommentar von bit77
02.07.2016, 21:08

Die Sonne anzapfen ist das eine. Energie aus Fusion zu jeder Zeit und regelbar ist das andere. Wenn die Menschheit in ihrer Gesmtheit nicht so dumm wäre und in Gegenden, in denen immer die Sonne scheint nicht ständig ein (Glaubens-) Krieg wäre, man nicht mit der Sabotage von HGÜ-Leitungen rechnen müsste, wäre das wirklich Prima.

Aber es hätte ja auch andere Vorteile, wenn der Fusionsreaktor selbst auf der Erde wäre. Das Stichwort ist Wetterunabhängigkeit.

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Weil man mit de Forschung noch nicht so weit ist.
Bislang gibt es noch keinen funktionierenden Fussionsreaktor der auch nutzbare Energie liefert.

Das große Problem sind vor allem die irren Temperaturen von Millionen Grad die nötig sind für eine Fussion in Gang zu bringen.

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das größte Hindernis bei einer Kernfusion ist sicherlich die hohe Temperatur. 50 Millionen Grad sind kein Pappenstiel. Solch hohe Temperaturen lassen sich nur mit einem Torroidalen Magnetfeld "einschließen".

Das in dem Torroid gefangene Plasma, in dem die Fusion stattfindet, muß seine Wärmeenergie natürlich loswerden. Damit tut sich das zweite Problem auf.

Das dritte Problem ist das zu fusionierende Gas. Hierzu eignet sich bei unseren Verhältnissen zur Zeit nur Tritium oder Deuterium, sogenannte Wasserstoffisotope. Deterium ist schwerer Wasserstoff und hat einen etwas größeren Atomkern, er hat ein zusätzliches Neutron.

Auch Tritium eignet sich zur Fusion, es hat (wie Wasserstoff) in der Schale nur ein Elektron und im Kern befindet sich ein Proton und 2 Neutronen.

Die Gewinnung solcher Isotope ist nicht ganz einfach.

Ich nehme an, daß die Probleme irgentwann gelöst werden. Bis es aber soweit ist, vergehen sicherlich mehrere Jahrzehnte.

Sollte es irgentwann soweit sein, sind unsere Energieprobleme gelöst.

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Weil es bisher noch nicht gelungen ist, einen Reaktor zu konstruieren, in dem eine stabile, kontrollierte Kernfusion stattfindet.

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Kommentar von Anonym180101
30.06.2016, 23:27

Und das ist... richtig, ABSOLUTER SCHWACHSINN !

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Weil der Prozess der Kernfusion technisch sehr viel schwieriger zu realisieren ist. Man benötigt hohe Teilchendichten bei gleichzeitig hoher Temperatur und Geschwindigkeit.

Kurz: man muss versuchen die Bedingungen im Innern der Sonne nachzubauen und das ist eben nicht leicht.

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Weil es sehr schwer ist die Fusion und die entstehende Hitze zu bändigen.

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Kommentar von Anonym180101
30.06.2016, 23:24

Kein Plan worum es geht, hm ? ^^

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Gib den Wissenschaftlern noch ein paar jährchen dann bestimmt. Ansonsten kannst du ja helfen :P

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