Warum nutzt man für Kernfusion Deuterium und Tritium und nicht normalen Wasserstoff?

3 Antworten

Die Fusionsreaktion zweier Protonen zu Deuterium (plus einem Positron und einem Neutrino) ist ziemlich wenig effizient. Um damit einen gegebenen Brennstoffumsatz zu erzielen, benötigt man viel höhere Temperaturen und/oder Plasmadichten als bei anderen Fusionsreaktionen, und das macht die technische Realisierung noch schwieriger, als sie es mit den leichter reagierenden Brennstoffen bereits ist.

http://de.wikipedia.org/wiki/Proton-Proton-Reaktion


  • Die Konzepte für Kernfusionsreaktoren basieren auf der Fusion von Deuterium und Tritium, im Folgenden kurz DT. Andere Fusionsreaktionen hätten zum Teil Vorteile gegenüber DT, insbesondere hinsichtlich durch Aktivierung der Wandmaterialien entstehender Radioaktivität oder leichterer Nutzbarmachung der Reaktionsenergie. Sie stellen jedoch wegen kleineren Energiegewinns pro Einzelreaktion, der Notwendigkeit wesentlich höherer Plasmatemperaturen oder mangelnder Verfügbarkeit der Einsatzstoffe bis auf Weiteres nur theoretisch-utopische Möglichkeiten der Energiegewinnung dar.

http://ueberhauptgarnix.blogspot.de/2010/04/kernfusion.html

mangelnder Verfügbarkeit der Einsatzstoffe

Wenn man den Angaben von Wikipedia dahingehend vertrauen kann, klingt das insbesondere in Bezug auf Tritium nach Hohn. Immerhin sind demnach die Bestandteile an Wasserstoff wie folgt: 99,9885 % Protium, 0,0115 % Deuterium, 10^−15 % Tritium. (Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoff )

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@JTKirk2000

Was möchtest du damit sagen? Unter 'anderen Fusionsreaktionen' werden auch Deuterium/Helium-3 und Helium-3/Helium-3-Fusionen verstanden (He-3 ist auf der Erde nur in geringer Menge vorhanden). Wenn man nur Wasserstoffisotope berücksichtigt, dann ist die hervorgehobene Passage von Belang. 

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@Shiftclick

Nun ja, 10 hoch -15 % sind wohl alles andere als besonders verfügbar. Ebenfalls laut angegebener Quelle gibt es Wasserstoff zu etwa 0,15 % in der Erdhülle, wohingegen Helium zu etwa 0,004 ppm in der Erdhülle vorkommt. Das klingt erst einmal nach wesentlich weniger, aber bezieht man sich dann allein auf Helium-3 mit 0,000137 % an Helium insgesamt, so gelangt man zunächst einmal da schon auf einen größeren Anteil und wenn ich die Anteile gegenrechne, komme ich auf etwa 5*10^-13 % He-3 in der Erdhülle und etwa 1,5*10^-16 % Tritium in der Erdhülle. Demnach kommt Helium-3 etwa 3000-mal häufiger in der Erdhülle vor, als Tritium.

Die Quelle zum Helium ist der entsprechende Wikipediaartikel.

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@JTKirk2000

Nach Helium in der Kernfusion war nicht gefragt. Dir zuliebe hätte ich den irrelevanten Teil des Abschnittes besser ausgelassen.

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@Shiftclick

Nach Helium in der Kernfusion war nicht gefragt.

Das ist wahr. Allerdings, wenn man nach Alternativen zu Deuterium und Tritium zur Kernfusion fragt, sollten Alternativen zu Wasserstoff an sich, also auch zu Protium, auch nicht irrelevant sein.

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Weil der Heliumkern auch Neutronen enthält.

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