Sonnen-Simulation im Reaktor

  • Sonnen-Simulation im Reaktor

    atomspaltung war gestern...eine langersehnte innovation...die kernfusion

    Dort, wo in rund einem Jahrzehnt mit dem geplanten Fusions-Reaktor ITER die Energie der Sterne auf die Erde geholt werden soll, br?tet derzeit noch die Hitze des Sp?tsommers ?ber einem mediterranen Wald, es duftet nach Kr?utern der Provence. ITER soll die wissenschaftliche und technologische Machbarkeit der Energieerzeugung aus Kernfusion beweisen, nach ITER und einem voraussichtlich anschlie?enden Demonstrations-Kraftwerk (DEMO) soll klar sein, wie man effektiv, zuverl?ssig und sicher kommerziell Kernfusionsenergie produzieren kann. Ziel ist, die in allen Sternen, so auch in unserer Sonne, st?ndig laufenden Fusions-Prozesse unter kontrollierten Bedingungen ablaufen zu lassen.

    Oe24.at

  • Was seit Jahrzehnten als Sciencefiction gehandelt wurde, geht nun in die Umsetzung. Der Kernfusionsreaktor ITER soll erstmals mehr Energie erzeugen als verschlingen. Eine eigene "Fusions-Expo" in Innsbruck zeigt, wie dadurch die Energiegewinnung nach dem Vorbild der Sonne revolutioniert wird.

    Der Fusionsreaktor ITER wird 30 Meter hoch sein. Anstelle der Brennkammer mit den Brennst?ben eines herk?mmlichen Kernkraftwerkes besitzt ITER eine Art riesigen Reifen aus Spezialstahl mit einem Plasmavolumen von fast 1000 Kubikmetern. Und darin werden - nach dem Vorbild der Sonne - Atomkerne von Wasserstoff zu Helium fusioniert. Bei ITER ist die Verschmelzung von einem halben Gramm Plasma aus Wasserstoffgas vorgesehen. Und dieses halbe Gramm wird - wenn alles nach Plan abl?uft - binnen f?nf Minuten so viel Energie freisetzen wie vier Tonnen Erd?l.

    Damit die Kernfusion m?glich wird, ist allerdings zun?chst ein gewaltiger Energieeinsatz n?tig. In der Sonne l?uft sie bei Temperaturen von rund zehn Millionen Grad Celsius ab. Gas wird dabei zu Plasma. In diesem Aggregatzustand sind die Elektronen von den Atomkernen vollkommen getrennt. Atomkerne kleiner Masse verschmelzen miteinander und setzen dabei Energie frei.

    Weil sich auf der Erde kein derart hoher Druck wie im Zentrum der Sonne erzeugen l?sst, sind f?r die Bildung von Plasma hier etwa zehnmal so hohe Temperaturen notwendig. Das w?rde allerdings kein irdisches Material aushalten. Also haben Wissenschafter tief in die Trickkiste gegriffen. Das Wasserstoffgemisch wird im Vakuum mithilfe von Mikrowellen ber?hrungsfrei immer weiter hocherhitzt bis der Fusionsmotor anspringt und nun ein Vielfaches der eingesetzten Energie zur?ckgibt.

    Ein starkes Magnetfeld schlie?t das Plasma ein und verhindert, dass es die W?nde des Vakuumgef??es ber?hrt. Dennoch bestehen hier die gr??ten Herausforderungen an die Fusionstechnologie. "Denn irgendwie muss die Hitze ja auch abgef?hrt werden, um damit eine Dampfmaschine zu betreiben und Energie zu gewinnen", erkl?rt Tilmann M?rk, Vizerektor f?r Forschung an der Leopold-Franzens-Universit?t Innsbruck. Dass die Kernfusion prinzipiell funktioniert, hat der kleinere Forschungsreaktor JET im britischen Culham gezeigt. Hier wurde beim bisherigen Fusionsleistungs-Weltrekord im Jahr 1997 mit 16 Megawatt ann?hernd jene Energie erzeugt, die vorher investiert wurde. "ITER soll nun eine Verst?rkerfunktion um das Zehnfache leisten", erkl?rt M?rk.

    Im Gegensatz zur Kernspaltung wird bei der Fusion nur sehr wenig Radioaktivit?t frei. Au?erdem bricht der Vorgang binnen Sekunden ab, wenn keine Brennstoffe mehr zugef?hrt werden. Eine Katastrophe wie Tschernobyl w?re hier also unm?glich.

    Brennstoffverbrauch

    Das Faszinierendste an der Kernfusion ist allerdings ihr enorm niedriger Brennstoffverbrauch. Um eine Stadt mit einer Million Einwohnern ein Jahr lang mit Strom zu versorgen, w?rde ein Fusionskraftwerk gerade eine kleine Lastwagenladung an Brennstoff ben?tigen. Und der ist noch dazu nahezu unbeschr?nkt verf?gbar. Die derzeit genutzten Wasserstoff-Isotopen Deuterium und Tritium k?nnen leicht aus Meerwasser und dem h?ufigen Metall Lithium gewonnen werden.

    Die Auswahl des Standortes f?r ITER erfolgte nach jahrelangem Kleinkrieg im heurigen Mai. Erst nachdem die EU gedroht hatte, das f?nf Milliarden Euro teure Projekt notfalls auch alleine durchzuziehen, stimmten auch die beteiligten Nationen USA, Japan, China, Russland, Indien und S?dkorea zu, dass der experimentelle Reaktor im s?dfranz?sischen Cadarache unweit des dortigen Nuklearforschungszentrums CEA errichtet wird. Baubeginn ist ?bern?chstes Jahr, 2016 soll ITER den Betrieb aufnehmen.

    Parallel dazu laufen die Planungen f?r den ersten Demonstrationsreaktor DEMO, der ab 2020 Strom erzeugen soll. "Bis der erste Reaktor auf wirtschaftlicher Basis den Regelbetrieb aufnimmt, wird es allerdings noch bis 2050 dauern", sagt Hannspeter Winter von der TU Wien. "Aber dann ist es - mit dem Ende der fossilen Brennstoffe (!) - auch wirklich h?chste Zeit, dass das funktioniert."

    ?sterreichs Beteiligung an der Fusionsforschung ist am 15. November genau zehn Jahre alt. Damals wurde der Assoziationsvertrag der ?sterreichischen Akademie der Wissenschaften an das EURATOM Fusionsforschungsprogramm abgeschlossen. Die Universit?t Innsbruck stellt im Bereich der Ionen- und Plasmaphysik mit vier beteiligten Arbeitsgruppen einen ?sterreichweiten Forschungsschwerpunkt dar.

    Die Fusions-Expo pr?sentiert vom 3. bis zum 17. November im ICT-Technologiepark in den R?umen des Technologietransferzentrums trans-IT "die Energie der Sterne". An "interaktiven Inseln" ist es m?glich, selbst mit dem Plasma zu experimentieren. Dazu werden zahlreiche technische Bauteile, Spulen und Wandelemente des hochkomplexen Reaktors ausgestellt. "Eines der Highlights", sagt Tilmann M?rk, "wird ein 3-D-Film sein, wo man als Plasmateilchen den ITER-Reaktor durchfliegt." (Bert Ehgartner/DER STANDARD, Printausgabe, 25. Oktober 2006)

  • Ganz im gegenteil!

    Ich hatte das Gl?ck am Montag in J?lich(bei Aachen) den Deustchen Fusionsreaktor "Tokamak TEXTOR" zu besichtigen. Verbunden mit einem sehr intressanten Vortrag. "Drei fausgro?e Steine aus deinem Garten und 3 Flaschen Wasser reichen aus, um genug Deuterium und Lithium(aus diesen wird das radioaktive Tritium hergestellt) zu liefern, um eine vierk?pfige Familie 1 Jahr mit Energie zu versorgen."

    Wer bedenken bei diesen Projekt hat, hat das Prinzip nicht verstanden.
    Wer meint, dass da auch radioaktive Stoffe enstehen(Tritium), der hat recht, wer aber meint das w?hre gef?hrlich, der hat total unrecht.

    Tritium hat eine Halbwertszeit von schlappen 12 Jahren. Da aber das Tritium sofort genutzt wird, kommt es garnicht mal zum "Strahlen".

    Die radioaktive Belastung des Reaktors ist nicht sehr viel gr??er als bei einen Kohle-/Gaskraftwerk.

    Ein "Supergau" ist unter keinen Umst?nden m?glich, da die Kettenreaktion innerhalb von weniger als einer Sekunde automatisch zum Stehen kommt.


    Ich hoffe das Iter ein voller Erfolg wird, und der Demo schneller als geplant fertig wird, denn ich m?chte auch was von dem Fusionsstrom haben! :D

    Gru? Hannibal

  • "- schrieb:

    H@NNIB@L[-"]
    Tritium hat eine Halbwertszeit von schlappen 12 Jahren. Da aber das Tritium sofort genutzt wird, kommt es garnicht mal zum "Strahlen".


    Interessante Meinung.

    Was ist mit der bei einer Kernfusion entstehenden Neutronenstrahlung?
    Was haben Dir die Vortragsredner in J?lich denn ?ber Ihre Methoden zur Beherschung dieser sehr energiereichen und gef?hrlichen Strahlung erz?hlt? Oder haben Sie's vergessen diese zu erw?hnen?

    Jetzt bin ich mal gespannt.
    *zwinker*

  • Hier ein Link Tip:

    http://fusedweb.pppl.gov/Resources/FusionSites.html

    Hier sind eine Menge Links zum Thema Fusion verzeichnet.
    Die meisten sind in englisch.

    Wie gesagt, die Idee eine Sonne auf unserem Planeten zu erzeugen, egal wie klein, finde ich nicht so gut.
    Im ?brigen haben wir schon viel Erfahrung mit der Fusion.
    Eine unkontrolierte Fusion ist das Prinzip der Wasserstoffbombe. ;)

    Liebe Gr??e!

  • "?shak" schrieb:

    "- schrieb:

    H@NNIB@L[-"]
    Tritium hat eine Halbwertszeit von schlappen 12 Jahren. Da aber das Tritium sofort genutzt wird, kommt es garnicht mal zum "Strahlen".

    Was ist mit der bei einer Kernfusion entstehenden Neutronenstrahlung?
    Was haben Dir die Vortragsredner in J?lich denn ?ber Ihre Methoden zur Beherschung dieser sehr energiereichen und gef?hrlichen Strahlung erz?hlt? Oder haben Sie's vergessen diese zu erw?hnen?


    Wie ich schon gesagt habe, ist die Reaktion Strahlungsfrei!, sie kann NUR entstehen, wenn das Plasma an die W?nde der Reaktionskammer st??t und es zu "unvorhersehbaren"(in "", da bei der Forschung nach passenden Materialien darauf auch geachtet wird) Reaktionen kommt. Und desewgen muss vor der Wiederverwendung der Materialien aus denen der Reaktor besteht, diese Zwischengelagert werden, genauso wie bei einen Kohlekraftwerk.

  • Bei einer Kern-Fusion entsteht Neutronen-Strahlung.

    Diese durchdringt nicht nur so einiges, sie ist auch ?u?erst ungesund. Da es sich um eine Strahlung handelt, lagert man sie nicht auf einem netten Haufen, sondern man mu? einen Fusionsreaktor ?u?erst gut abschirmen.

    Wenn Du immernoch der Meinung bist, Kernfusion mit einem Kohlekraftwerk vergleichen zu k?nnen, dann recherchiere doch mal obige Links oder wenn du keine Lust dazu hast zumindest die Wikipedia. Dort findest Du einen guten Artikel f?r Anf?nger in der Materie.

    Ganz Liebe Gr??e!

  • Wenn die Neutronenstrahlung auf Dauer auf die Umgebung wirkt, dann ist es selbstverst?ndlich, dass bestimmte Teile ihrgentwann ausgetauscht werden m?ssen, und auch, dass die Teile aus dem Reaktor zwischengelagert werden m?ssen. Das ist bei einen Kohlekraftwerkt nicht sehr viel anderst, wenn auch die Strahlung schw?cher ist, die im Material steckt.
    Jedoch sind die Reaktoren wie du selber sagst abgeschirmt(mit Bor) und genau so sicher wie ein B?roarbeitsplatz. Stewardessen sind da weitaus gef?hrdeter und belasteter, als wenn du direkt vorm Reaktor stehst.

    Nach 50-500 Jahren strahlen die ersten Waende ungefaehr so stark, wie die Kohleasche eines Kohlekraftwerkes und es ist wesentlich weniger "As che" im Vergleich. Die jaehrlichen radioaktiven Emissionen sind auch geringer sein, als bei Erdoelfoerderung und bei Verbrennung von Kohle. Mit anderen Worten: Bei gleicher Energiegewinnung belastet ein Fusionskraftwerk die Umwelt weniger mit Radioaktivitaet, als Oel oder Kohle. Bei der Oelfoerderung werden einige radioaktive Isotope mit gefoerdert und in die Atmosphaere geblasen. Klassische Fenster aus Borsilikatglas strahlen uebrigens auch leicht.


    http://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/presse/pi/images/bt_28_03_01.pdf

  • Nagut, hier scheiden sich unsere Geister. Macht nix.

    Ich geh mal noch auf einen anderen Blickwinkel ein:

    Ich denke, Du weist, was passiert, wenn es in einem Atomkraftwerk zu einem GAU kommt. Hast Du Dich mit dieser Thematik in Bezug auf einen Fusionsreaktor besch?ftigt? Was unterscheidet einen GAU dort von oben benannten?

    Es mag wirklich sein, das die Fusionsreaktoren technisch sicher geplant sind.
    Geplant, gebaut und betreiben werden sie dennoch von Menschen.
    Menschen machen Fehler.

    Also, wenn wir eine kleine Sonne auf unseren Planeten geschaffen haben, was passiert, wenn diese au?er Kontrolle ger?t?

    Warum erforschen wir nicht lieber die Nutzung erneuerbare Energien?

    Sind Solarstromanlagen, mal theorethisch mit den gleichen Mitteln erforscht und finanziert wie Atom/Fusionsreaktoren genauso gef?hrlich?

    Bist Du der Meinung, das der Mensch jetzt schon in der Lage ist, die Vorg?nge in einer Sonne, bewu?t zu steuern und zu kontrollieren?

    Und abschlie?end, mal humorvoll:

    Wenn mein B?roarbeitsplatz aus meiner Kontrolle ger?t, schmilzt er sich in der Regel eher nicht bis zum Erdkern durch.

    Ich finde es toll, das sich jemand in Deinem Alter mit dieser recht schwierigen Materie besch?ftigt.
    Aber du solltest nicht immer gleich alles eins zu eins ?bernehmen, was Du h?rst und liest.
    Und das musst du anscheinend, weil einen Fusionsreaktor mit einem Kohlekraftwerk zu vergleichen ist eine Meisterleistung der Dessinformation. Soetwas ungefiltert zu ?bernehmen, ist nicht unbedingt weise.
    Stelle Fragen, Fragen und immer wieder Fragen und finde dann Deine Meinung.

    Ich bin auf diesem Wege zu folgender Meinung gekommen:

    Kernfusion ist ein sehr sch?ner Traum, der sich in entfernter Zukunft realisieren l?sst. Es handelt sich dabei um Sonnenkraft. Der Mensch ist derzeit nicht in der Lage, sich selbst, sein Handeln und Tun zu kontrollieren. Erst wenn wir verantwortlich mit uns umgehen k?nnen, sollten wir ?berlegen, die Sonnenkraft auf unserem Planeten zu entfesseln. Dies kleine "Experimentchen" was jetzt in Europa als "Kernfusion-Energiequelle" der Zukunft durchgef?hrt werden soll, ist nur eine theoretische Blase, die den Ego der Forscher und den Geldbeutel der Bauherren f?llt. Selbst wenn es Erfolg hat, hat die Menschheit keinen praktischen Nutzen davon. Derzeit.
    Es w?re verantwortungsbewu?ter diese Milliarden zu verwenden, den Hunger der Welt zu bek?mpfen oder ungef?hrliche alternativen in der Energiegewinnung zu erforschen etc. pp.

    Das war meine Meinung. Sie mu? sich keinesfalls mit der Deinen decken.

    In diesem Sinne, liebe Gr??e!

  • lol, wie oft wurde ich nun schon wegen meinem Alter, ?hh fehlender Information als unglaubw?rdig eingestuft, dass nimmt mir immer mehr die Lust am Forum.

    Man, ich hab mit den Fornschern die ganz Vorne mitarbeiten gesprochen!
    Und das musst du anscheinend, weil einen Fusionsreaktor mit einem Kohlekraftwerk zu vergleichen ist eine Meisterleistung der Dessinformation.

    Was du anscheint noch nicht getan hast.


    Von welchen Horrorvisionen wirst du bitte geplagt?

    Also, wenn wir eine kleine Sonne auf unseren Planeten geschaffen haben, was passiert, wenn diese au?er Kontrolle ger?t?

    Wenn mein B?roarbeitsplatz aus meiner Kontrolle ger?t, schmilzt er sich in der Regel eher nicht bis zum Erdkern durch.


    DAS, zeigt mir, dass du das noch nicht getan hast!

    Mit deinem letzten hast du zwar recht, aber du siehst das ganze nur Einseitig und nicht aus der sicht der Verantwortlichen. "Geld f?r Hungernde" ist zwar ein toller Spruch, mehr aber auch nicht, dass ist mei?t nicht so einfach. Dieses Argument hab ich auch schon zu oft geh?rt...


    Gru? Hannibal