Käädenfusion

Käädenfusion is dät Touhoopesmilten fon do Käädene fon ferskeedene Atome, wierbie n uur chemisk Element bilded wäd. Wan Atome fon lichte Elemente as Woaterstof touhoopesmilte, wäd hierbie sowät 0,67% fon ju Masse uumesät in Energie, ju der uurswain bruukt wäide kon. Dät Fusierjen fon sweere Atome deerjuun kostet Energie. Die Uurgong twiske ‘licht’ un ‘sweer’ lait hierbie bie dät Element Iersen.

Eer in 1938 die düütske Physiker Hans Bethe dän Idee foarstoalde dät ju Sunne un do Stiernen hiere Energie ärreegje truch Käädenfusion, waas dät n Räätsel wier aal ju Energie häärkoom. Aal in ju Tied bekoande chemiske Reaktione lääwerden deerfoar fuuls tou min Energie. Ju Sunne wondelt pro Sekunde 600 Millionen Tonnen Woaterstof uume in 596 Millione Tonnen Helium. Die Unnerskeed in Masse, fjauer Millione Tonnen, is in Energie uumewondeld, wierbie ju berüümde Formel fon Albert Einstein, E = mc² jält. Käädenfusion is uk ju Energiewälle fon n Woaterstofbombe, ju fuul kräftiger waas as ju in do fjautiger Jieren äntwikkelde Atomkleeuwengsbombe.

Käädenfusion is nit ne Kättenreaktion, deer wäide neen litje Deele bie fräi, do ne näie Fusion feruurseekje konnen. Die Prozess kon bloot tougoang heelden wäide unner extrem hooge Temperatuur un Druk, as do uk härskje ruund dän Middelpunkt fon ne Stierne. Käädenfusion lät, uurs as Käädenkleeuwenge, nit noodweendigerwiese radioaktive Materioalien bääte as Ougefal. Deeruum fersäike Wietenskuppere Käädenfusion ap Äide tou äntwikkeljen as skeene un sichere Energiewälle. Dät Gefeete oawers, wierbinne ju Reaktion geböärt, kon truch Bestroalenge wäil radioaktiv wäide.

Reaktion

Schematiske Wiergoawe fon Käädenfusion
Swot sunt Neutrone, orange sunt Protone

Bie ju Käädenfusion, ju der foar Gebruuk in Fusionreaktion ferwoand wäide skäl, wäd n Deuteriumkääden D (Woaterstof mäd 1 Neutron) un n Tritiumkääden T (Woaterstof mäd 2 Neutrone) uumewondeld in n Heliumkääden He, Energie, un een Neutron n.

Ju Formel: D + T => ⁴He + n + 17.6 MeV

Hierbie ferträt die Bedraach 17,6 ju fräiwäidende Energie, in Mega-Elektronvolt (kiekje uk bie Massen-Energierelation).

Uum Käädene touhoopesmilte tou läiten is ne groote kinetiske Energie nöödich uum do Käädene bienuur tou brangen, do der hiere Elektroneskille al looswuuden sunt. N Gas dät der bestoant uut positiv leedene Atomkäädene un negative fräie Elektrone hat n Plasma, wät wäil ju fjoode Aggregattoustand naamd wäd. Eerste wan do Käädene tichte genouch bienuur kuume, kricht ju ounluukende stäärke Wikselwierkenge der Ienfloud ap un kon ju ousteetende Kraft twiske positive Käädenleedengen tounichte moaked wäide un fangt ju Fusion oun. Atomkäädene hääbe in n Prinzip genöigend Gauegaid bie sowät 15 Millione Groad Celsius. Foar n akzeptoabelen Fusionärdraach skäl ju Temperatuur oawers noch sowät tjoonmoal haager lääse, sowät 150 Millione Groad Celsius.

Uum do Atome unner äidske Uumstände so heet tou kriegen dät jo n Plasma bildje, wäd oafte n elektrisken Stroom truch dät Gas loope lät of wäide do Atomkäädene bestroald mäd Mikrowällen-Stroalenge.

Magnetiske Iensluutenge

Neen eensich Materioal kon do foar Fusion nöödige Temperatuure wierstounde. In dän Fusionreaktor mout dät Plasma deeruum altied ap sicheren Oustand fon ju Wooge heelden wäide. Uum deerfoar tou suurgjen, wäd dät Plasma fäästheelden in n magnetisk Fäild: Atomkäädene sunt positiv leeden un ju Lorentzkraft ap do Käädene suurget deerfoar, dät dät Plasma in dät magnetiske Fäild n uungefeer kring- of spiroalfoarmigen Boan foulget uum do Fäildlienjen tou. Dät Magnetfäild is sodoane bilded, dät Käädene do der uut dän Kring äntkuume wollen, deeroun truch dän Lorentzkraft tourääch taid wäide.

Trääghaidsiensluutenge

Bie ne twäide Methode uum tou behärskede Käädenfusion tou kuumen, wäide litje holle Kuugele fäld mäd ne Deuterium-Tritium-Miskenge, fon moorere Sieden beskeeten mäd Hoochlaitengs-Energie-Bunnele (Lasere). Ju Buutersiede fon sun litje Kuugel explodiert, wiertruch dän Inhoold touhoopetaid wäd, so dät Käädenfusion aptreede kon. Moorere tjoon Kuugele mouten ap ju Wiese tou Käädenfusion broacht wäide uum n substantiellen Energie-Ärdraach tou kriegen. Foarallen in do USA wäd mäd ju Methode experimentierd. Reekenprogrammatuur ju der foar dät Touhoopetaien fon do litje Kuugele anwoand wäd, stimt uureen mäd ju der bie ju Äntwikkelenge fon Woaterstofbomben anwoand wäd. Ju Laserapparatuur, ju der bie dissen Typ Unnersäikenge benutsed wäd, is gans groot. Dissen Wai ätter behärskede Käädenfusion foar Elektrizitäts-Ärreegenge in grooten Uumfang häd in de Waareld nit ju grootste Priorität.

Wietenskuppelke Unnersäikenge

Dät Siel fon ju internationoale Fusionsunnersäikenge is dät Realisierjen fon n Prototyp Fusion-Energiezentroale, die der do Anfoarderengen äntspräkt, ju ju Sälskup stoalt: sicher, dääged, ruum Fjuurenge foarhounden, minimoale Uumwaareld-Belastenge un ekonomisk loonjend. In dät lääste Jiertjaand sunt wichtige wietenskuppelke un techniske Näierengen moaked wuuden in ju Fusionsunnersäikenge. Dät groote Problem is aaltied weesen, wo me ju Reaktion ‘iensluute’ kon. Bie do maaste experimentelle Installatione wäd deerbie dän buppe erwäände Prinzip fon magnetiske Iensluutenge anwoand. Uum dät foarnuur tou kriegen is technisk ne groote Hääruutfoarderenge.

In 1979 wuude in Groot-Britannien ounfangd mäd dän Bau fon dän Joint European Torus (JET), die der 1983 in Bedrieuw nuumen wuude. Die JET waas die eerste Tokamak in de Waareld, wieroun mäd ju ächte Fusionfjuurenge, Deuterium un Tritium, oarbaided wuude. In disse Zentroale is dät geloangen, 16 Megawatt an Laistengte tou ärreegjen, man deertou bruukten do 25 Megawatt! Wan der also neen netto Energie-Produktion waas, is die JET noch altied Waareldmäster in dät Ärreegjen fon Fusionsenergie.

Siet 2006 oarbaidet ju Fusion-Gemeenskup an n groot internationoal Fusions-Experiment, die ITER. ITER hat International Thermonuclear Experimental Reactor un is n Unnerniemen fon Europa, Ruslound, do USA, China, Indien un Suud-Korea. ITER, die der ätter ju Ferwachtenge uum 2016 in Bedrieuw kumt, mout wiese dät Fusion ap Äide muugelk is. ITER wol 500 Megawatt produzierje, tjoonmoal moor as nöödich uum ju Reaktion tougoang tou brangen. Die Reaktor wäd baud in Caderache in Suud-Frankriek

Wäkke Unnersäikere sunt tougoang mäd Unnersäikenge ätter koolde Fusion, d. h. Käädenfusion bie Ruumtemperatuur. Bit nu sunt do Fersäike noch altied nit reproduzierboar un disse Lienje fon Unnersäikenge wäd min iedenst nuumen. Pons un Fleischmann kwieden, dät jo Käädenreaktion kreegen bie Sonolumineszenzfersäike in deuterierd Azeton, wierbie gans litje Luftbläisen in ne Flüssigkaid kräftich kollabierje. Bee sunt bit ap nu nit bewiesd.

Ferbiendenge

Commons: Käädenfusion – Mediendoatäie

NuclearFiles.org Ne Samlenge fon Dokument, mäd Beluukenge tou dät Themoa Käädenfusion ängelsk
Ättergjucht 75 fon n TAB uur Käädenfusion düütsk

Organisatione