THEMA:

Guten Tag,

was würde für bzw. gegen den CNO Zyklus in einem Fusionreaktor sprechen?
Möchte mich im Vorfeld für die Antwort bedanken.

Mit freundlichen Grüßen
C. Pabst

Für den CNO-Zyklus bedarf es einer Temperatur über 18 Mio K und den entsprechend hohen Druck und Masse in einem Stern, während ppn bereits ab 3 Mio K abläuft. In der Sonne werden knapp 16 Mio K erreicht.

Im Fusionsreaktor werden zwar 150 Mio K erreicht, doch sind Druck und Dichte n=1e+20 viel niedriger als in einem Stern n>1e+31. Und auch hier muss man schon auf Tritium als Brennstoff zurückgreifen.
³H+²H → ⁴He+n
In der Sonne spielt Tritium hingegen keine Rolle. Bei ppn wird aus Deuterium Helium 3 erzeugt.
²H+¹H → ³He

Außerdem ist die Leistungsdichte 18 W/m³ der Sonne viel zu gering für einen Fusionsreaktor, die gewaltige Leistung ergibt sich erst durch die Gesamtgröße.

Die Energieerzeugungsrate beim CNO Zyklus ist ja sehr Temperatur abhängig (T soll nach Wiki mit der 18 Potenz eingehen)
Welche Teilchendichte/Druck wäre denn beim CNO Zyklus im Stellator nötig?
Bzw. wie Abhängig sind die Reaktionsgeschwindigkeiten von der Temperatur?
Gibt es für den CNO Zyklus Abbildungen analog zu Abb. 3 im folgenden Beitrag: scilogs.spektrum.de/formbar/fusionsforsc...h-deuterium-tritium/?

Mit einer vergleichenden Abbildung kann ich nicht dienen, aber der gesamte Zyklus besteht ja aus mehreren Schritten, ebenso wie die pp-Kette, während bei der D-T-Fusion ein einziger Reaktionsschritt zu kontrollieren ist, wenn man vom Erbrüten des Tritium im Blanket absieht.

Der CNO-Zyklus beinhaltet neben H und He insgesamt 7 Isotope, die im Gleichgewicht gehalten werden wollen und Nebenprodukte erzeugen.