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Kernfusion Grundlagen und Nutzung

Kernfusion Grundlagen und Nutzung. Präsentation von Christian Schlichting Physik FG12. Gliederung. Grundlagen (Beispiel Sonne) Technische Voraussetzungen Fusionsreaktor Fazit/Prognose. 1. Vorgang der Kernfusion. 2 leichte Kerne verschmelzen zu einem schwereren Kern

villette
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Kernfusion Grundlagen und Nutzung

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Presentation Transcript

  1. KernfusionGrundlagen und Nutzung Präsentation von Christian Schlichting Physik FG12

  2. Gliederung • Grundlagen (Beispiel Sonne) • Technische Voraussetzungen • Fusionsreaktor • Fazit/Prognose

  3. 1. Vorgang der Kernfusion • 2 leichte Kerne verschmelzen zu einem schwereren Kern • Evtl. Aussendung von Strahlung oder Neutronen • Energieverlust der Kerne in Form von Bewegungsenergie der Fusionsprodukte (Bindungsenergie)

  4. 1. Fusionsreaktor Sonne • Wasserstoff-Kerne bilden unter hohem Druck und Temperaturen Deuterium und Tritium • Diese verschmelzen weiter zu Helium • Dabei wird Energie freigesetzt

  5. 1. Isotope des Wasserstoffs • Einfacher Wasserstoff • Deuterium (schwerer Wasserstoff) 1Neutron 0,015% am natürlichen Wasserstoff Gewinnung aus Wasser möglich • Tritium (überschwerer Wasserstoff) 2 Neutronen radioaktiv (Betha-Strahler); HwZ 12.3 Jahre Gewinnung aus Lithium möglich

  6. 2. Technische Vorraussetzungen für Fusionsreaktoren • Plasmamit 100 Mil. C° => Erhitzung? • Plasma ist flüchtig => Einschluss?

  7. Erhitzung durch: Widerstandsheizung elektrischer Strom ins Plasma (kurzfristig, da sinkender Widerstand) Hochfrequenzheizung elektromagnetische Wellen Einschluss durch: Tokamak Spule erzeugt Magnetfeld und so einen Plasmafluss solange Spannung erhöht wird Stellerator komplexere Form für langfristigen Fluss 2. Effektivste technische Lösungen

  8. 3. Fusionsreaktoraufbau

  9. Chancen Deuterium und Tritium in großen Mengen verfügbar Hohe Energie trotz Erhitzung, weil Fusion den Plasmazustand aufrechterhält Erwartete Kosten: 6 Cent/KwH Keine langlebige radioaktive Abfälle Evtl. Antrieb für Raumfahrt Probleme Hohe Investitionskosten Radioaktives Tritium sehr beweglich und bei Freisetzung schwer beherrschbar 4. Energiequelle der Zukunft?

  10. Quellen: • http://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/pr/fusion21/kernfusion/index.html • http://www.erkenntnishorizont.de/energie/kernfusion/fusionsprinzip.c.php?screen=800

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