661 likes | 2.42k Vues
Vortrag: Kernfusion. Ernst-Mach-Gymnasium, 14.Juli 2010. Was ist Kernfusion?. Kernfusion ist die Verschmelzung mehrerer Atomkerne zu einem unter Freisetzung von Energie. Kernfusion findet statt in: - der Sonne - den Sternen - (einem Fusionsreaktor). Wie funktioniert Kernfusion?.
E N D
Vortrag: Kernfusion Ernst-Mach-Gymnasium, 14.Juli 2010
Was ist Kernfusion? Kernfusion ist die Verschmelzung mehrerer Atomkerne zu einem unter Freisetzung von Energie. Kernfusion findet statt in: - der Sonne - den Sternen - (einem Fusionsreaktor)
Wie funktioniert Kernfusion? Ausgangsstoffe: • Deuterium • Tritium Produkte: • Helium • freies Neutron • Energie
Wie funktioniert Kernfusion? Massen-Summe der Ausgangsstoffe (Deuterium, Tritium) ist ca. 0,6% größer als Masse der Fusionsprodukte: Massendifferenz Dm wird nach Einsteins Formel in Energie umgewandelt. Ursache: Die Bindungs-Energie nimmt bei kleinen Kernen mit steigender Massezahl zu. Anz. Der Nukleonen
Vergleich zur Kernspaltung Wieso sind Kernfusion und Kernspaltung exotherm?
Voraussetzung für die Kernfusion Barriere für Fusion: Kerne stoßen sich elektrostatisch ab (Coulomb). Erst bei extrem kleinen Abständen überwiegt die Anziehungskraft (starke Kraft) Tunneleffekt: senkt die Aktivierungsenergie
Voraussetzung für die Kernfusion • Überwindung der Coulombkraft durch extrem hohe kinetische Energie einiger weniger Teilchenim Sonnenkern • Brennstoff: Wasserstoff Sonne (Sterne): Reaktor: • Brennstoff Deuterium + Tritium als Plasma • Temperatur > 200 Millionen Grad • Einschluss des Plasmas (z.B. durch Magnetfelder)
Energieausbeute • 1kg Wasserstoff liefert 100 Gigawattstunden Energie bei der Kernfusion. • Im Jahr werden in Deutschland 580 Terawattstunden Strom „verbraucht“. • Bei einem Wirkungsgrad von 35% reichen 16,6 Tonnen, um Deutschland ein ganzes Jahr mit Strom zu versorgen. • Vergleich: Man würde dafür 215Mio.Tonnen Steinkohle brauchen. E
Geschichte der Kernfusion • 1905: Albert Einstein entwickelt die Formel E = m*c² • 1929: Erste Vermutung, dass Sterne ihre Energie durch Kernfusion gewinnen. • 1934: Rutherford weist Fusionsreaktionen im Labor nach • 1952: Erstmalige Energiegewinnung durch unkontrollierte Kernfusion (H-Bombe) • 1958: Kernfusionsforschung wird nicht mehr geheim gehalten. • 1991: Erste Energiegewinnung durch kontrollierte Kernfusion. 11905: Albert Einstein entwickelt die berühmte Formel E=M*c905: Albert Einstein entwickelt die berühmte Formel E=M*c²
Quellenangabe • Wikipedia • Benjamin Ewers-Kernfusion • www.energieinfo.de • 3sat nano Kernfusion