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THEMA: Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich?

Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 10 12. 2019 13:47 #62153

Mal ganz davon abgesehen, dass bereits 2005 oder so zur VERTRAGSUNTERZEICHNUNG für den ITER absehbar war, dass es in Deutschland wohl nie einen Fusionsreaktor geben wird, WEIL EBEN DAS TRITIUM AUS SPALTREAKTOREN Kommt und die Kernspaltung in Deutschland eben schon zu diesem Zeitpunkt politisch tot war. Mit einem Grünen Bundes oder Vizekanzler gibt es schon gar keinen Fusionsreaktor in Dtl.. Trotzdem hat Dtl kräftig mitfinanziert... Aber der Verkehrsminister hat ja erst neulich wieder 700 Mio in den Sand gesetzt das ist also eher üblich Geld zum Fenster hinauszuschmeissen. Genug der Randbemerkung.

Es gibt noch eine andere wissenschaftliche Frage zur Kernfusion :
Es heisst also, dass die Kernfusion, wenn sie denn einmal läuft, mehrere 1000 Jahre Energie erzeugen kann. Für die Kernfusion wird jedoch gebrütetes Tritium benötigt, aus SPALTREAKTOREN. Die Uran Vorräte sollen jedoch bereits in 80 Jahren verbraucht sein.
Also. : Kein Uran, kein Tritium, keine Kernspaltung.

Es wird zwar berichtet, dass KfRs ihr eigenes Tritium produzieren können sollen, aber ich habe noch nichts davon gelesen, dass sie Überschüsse für das anfahren anderer Reaktoren erzeugen können.

Was ist nun mit der Uran Abhängigkeit der Kernfusion?

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 10 12. 2019 14:18 #62154

Viel mehr steht auch nicht in wiki:
Für Kernfusionsreaktoren ist die Produktion von Tritium aus Lithium auf demselben Weg vorgesehen: Anfangs, insbesondere für den Betrieb von Forschungsreaktoren, soll Tritium mittels des Neutronenflusses in Kernreaktoren erbrütet werden. Später soll das nötige Tritium im Blanket der Kernfusionsreaktoren hergestellt werden.

aber vielleicht kann man es ja ausrechnen?
\(\mathrm{^6Li\ +\ n \longrightarrow \ ^4He\ +\ ^3T\ +\ 4{,}78\ MeV}\)

Es wird also ein Neutron je Tritium benötigt.

²D + ³T → ⁴He ( 3,5 MeV ) + n° ( 14,1 MeV )
³T + ³T → ⁴He + 2 n° + 11,3 MeV

Es wird also auch wieder ein Neutron frei je Tritium. Aber es werden noch einige weitere Reaktionen gezeigt
de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion#Kernfusionsreaktionen

Soweit ich das verstehe, sollte demnach jeder Fusionsreaktor mit einem Miniatomreaktor als Zünder bestückt sein. So etwas gibt es ja in U-Booten etc längst.

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 08:40 #62176

Die Formel:
\(\mathrm{^6Li\ +\ n \longrightarrow \ ^4He\ +\ ^3T\ +\ 4{,}78\ MeV}\)
ist schon etwas merkwürdig. (im Sinne von würdig bemerkt zu werden)
Da steht doch nichts anderes als das aus der Kernspaltung von Lithium Energie gewonnen wird. Wie ist das möglich?

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 12:19 #62186

Merilix schrieb: ist schon etwas merkwürdig. (im Sinne von würdig bemerkt zu werden)
Da steht doch nichts anderes als das aus der Kernspaltung von Lithium Energie gewonnen wird. Wie ist das möglich?

Naja es geht ja eine Kernfusion voraus, weil das Neutron integriert wird. Bei Uran kommen hingegen mehr Neutronen raus als reingehen.
Das Zwischenprodukt 7Li=stabil ist ja das normale stabile Lithium, das würde ohne die vorher frei gewordene Bindungsenergie nicht zerfallen können.
Folgende Benutzer bedankten sich: Mustafa Basaran

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 19:29 #62192

Das was diesem Prozess vorausgeht steht in der Formel nicht drin; es steht ja auch nicht drin das das Neutron eine Bewegungsenergie oder ähnliches haben müsse -- nur das bei dieser Kernspaltung -- und das ist ja eine -- Energie frei wird.

Um nicht mißverstanden zu weren, ich ziehe nicht in Zweifel das bei dem Prozess Energie frei wird.
Ich stelle nur fest, das die Pauschalaussage -- bei Kernen leichter als Eisen wird aus der Fussion Energie gewonnen und bei Kernen schwerer als Eisen aus der Fission ungenau ist und in diesem konkreten Fall offenbar nicht gilt.
Vieleicht kann ja jemand erklären warum bei dieser Lithium Reaktion Energie frei wird?


Nachtrag:
Dem Neutron das an der Reaktion beteiligt ist ist doch nicht anzusehen ob es aus einer Fussion stammt oder aus einer anderen Quelle, das ist einfach ein freies Neutron das ggf. etwas Bewegungsenergie mit einbringt oder?
Wenn die Bewegungsenergie des Neutrons eine Rolle spielt fehlt sie dann in der Formel?

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 19:35 #62193

www.chemie.de/lexikon/Lithium.html

Da findet sich eine entsprechende Passage


Ist in einer Dreistufenbombe neben 6Li (wie es beispielsweise bei Castle Bravo der Fall war) auch 7Li vorhanden, reagiert dieses mit einigen bei der Fusion erzeugten schnellen Neutronen. Dadurch entstehen wieder Neutronen, außerdem Helium und zusätzliches Tritium. Diese Reaktion führt, obwohl zuerst bei der Spaltung des 7Li Energie verbraucht wurde, im Endergebnis auch zur Energiefreisetzung durch zusätzliche Fusionen und mehr Kernspaltungen im Bombenmantel aus Uran. Die Sprengkraft ist deshalb höher, als wenn nur der 6Li-Anteil der Isotopenmischung in der Bombe umgewandelt worden wäre. Da vor dem Castle-Bravo-Test angenommen wurde, das 7Li würde nicht mit den Neutronen reagieren, war die Bombe etwa 2,5 mal so stark wie erwartet.[17]

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 19:44 #62194

@borgi64er,
Da stehen auch nur annähernd die selben Fakten die auch in Wikipedia stehen, das ist jedoch noch keine Erläuterung wieso bei dem Prozess Energie frei werden kann.
Trotzdem Danke. ;)


PS: @ra-raisch:
Das dieser Prozess (allein) nicht zur Kettenreaktion taugt weil keine Neutronen frei werden ist schon klar ;). Mich verblüfft die Energiebilanz.


Nachtrag:
Aber ich denke ich habs: es ist, wie bei der Fussion auch das etwas schwerere freie Neutron dessen überschüssige Masse als Energie frei wird. Die Spaltung des 6Li Kerns wird zwar etwas davon verbrauchen aber weniger als die Fussion des Neutrons mit einem der Kerne freisetzt.
Soweit richtig?

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 11 12. 2019 22:29 #62203

Merilix schrieb: Nachtrag:
Aber ich denke ich habs: es ist, wie bei der Fussion auch das etwas schwerere freie Neutron dessen überschüssige Masse als Energie frei wird. Die Spaltung des 6Li Kerns wird zwar etwas davon verbrauchen aber weniger als die Fussion des Neutrons mit einem der Kerne freisetzt.
Soweit richtig?

Sagen wir so: das ist genau auch meine Vermutung, bzw bin ich mir fast sicher, aber ich weiß es nicht.

Dass das Neutron dafür auch Energie mitbringen muss, dürfte klar sein, doch diese Energie wird dabei wohl nicht verbraucht. Was herauskommt sollte allein der Massendefekt des Neutrons sein, bzw was davon nach der Spaltung des stabilen 7Li noch übrig ist.

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 12 12. 2019 22:41 #62243

ra-raisch schrieb: Was herauskommt sollte allein der Massendefekt des Neutrons sein, bzw was davon nach der Spaltung des stabilen 7Li noch übrig ist.

Ja genau. es geht allerdings um 6Li
Habs grad nachgerechnet, mit den Masseangaben aus Wikipedia mit 6Li: 6,015122887u, 3H: 3,016049282u, 4He: 4,002602u und n: 1,008664916u kommen nach der Umrechnung mit 1u = 931,49410242 MeV/c² genau 4,784639289 MeV/c² Gewinn heraus.

Da hätt ich auch gleich drauf kommen können; für den P-P Prozess hatte ich das ja schonmal vorgerechnet^^

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Wie Uranabhängig ist die Kernfusion nun wirklich? 12 12. 2019 23:32 #62244

Merilix schrieb: Da hätt ich auch gleich drauf kommen können;

Naja, eigentlich war ja nicht die Frage ob die Rechnung stimmt, sondern woher die Energie kommt, und da bleibe ich bei der Fusion des Neutrons (auch wenn es diesen Zwischenschritt gar nicht gibt)

( 6Li: 6,015122887 u + n: 1,008664916 u = 7.023787803 u ) - 7Li: 6,941 u = 0.082787803 u = 77.11635 MeV
voila

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