Kernfusion
Kernfusion
Kernfusion ist die älteste Art von Energiegewinnung, die schon seit rund 3 Milliarden Jahren im Sonnensystem vorkommt. Die Sonne besteht zum größten Teil aus Elementen mit einer kleinen Massenzahl, wie zum Beispiel Wasserstoff oder Helium. In der Sonne fusionieren die Atomkerne von Deuterium und Tritium miteinander zu Helium, dabei wird sehr viel Energie frei.
Die Kernfusion ist die Verschmelzung zweier Atomkerne, also genau das Gegenteil zur Kernspaltung. Wenn zwei Atomkerne aufeinander treffen können diese beiden Atomkerne miteinander verschmelzen. Bei der künstlichen Kernfusion wird das Plasma bei über 100 Millionen Grad Celsius und bei einer extrem niedrigen Dichte in einem starken Magnetfeld eingeschlossen.
Die Kernfusion funktioniert nur mit leichten Atomkernen.
Um die Verschmelzung von zwei Kernen zu erreichen, müssen sie nahe genug aneinander gebracht werden. Die beiden Atomkerne werden aufeinander geschossen, damit die abstoßenden Kräfte dieser beiden Kerne überwunden werden, denn beide Kerne sind positiv geladen. Sie verschmelzen erst, wenn sie in den Bereich der starken Kernkräfte gebracht werden. Die Atome entwickeln bei großer Hitze so viel Bewegungsenergie, dass es noch wahrscheinlicher wird, dass sie aneinander stoßen.
Nutzung der Kernfusion
Durch die ständig anwachsende Bevölkerungszahl und dem immer höheren Stromverbrauch pro Kopf, könnte die Kernfusion in Zukunft eine der besten Energiequellen werden.
Die Kernfusion stellt auf lange Sicht große Leistungseinheiten im Gigawatt-Bereich zur Versorgung von Ballungszentren und der Großindustrie bereit.
Der Jahresverbrauch eines Fusionskraftwerkes mit einer Leistung von 1000Megawatt beträgt etwa 100kg Deuterium und 150kg Tritium, welches aus 300kg Lithium gewonnen wird. Deuterium ist zu ca. 0,015% im natürlichen Wasser und Lithium ist gleichmäßig in der Erdkruste vorhanden. Diese Vorräte reichen noch über tausende von Jahren. Es fallen hierbei fast keine Transporte für Brennstoffver- und entsorgung an.
Im Gegensatz zu anderen Energiegewinnungsmöglichkeiten sondert der Fusions-leistungsreaktor keine schädlichen Gase in die Umwelt ab. Es entsteht sehr viel weniger radioaktiver Abfall, als bei der Kernspaltung und diese Radioaktivität ist um ein vielfaches kleiner. Genau wie bei einem Kernkraftwerk ist es von Nöten, dass der Reaktor ständig kontrolliert wird. Jedoch würde es keine Katastrophe auslösen, wenn ein Fusionskraftwerk ein Leck hat. Ein Fusionskraftwerk wird nämlich so ausgelegt, dass auch beim größten anzunehmenden Unfall die Strahlenaussetzungen gegenüber der Bevölkerung so gering ist, dass keine Evakuierung notwendig sein würde.
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