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THEMA: Fragen zur Kernfusion

Fragen zur Kernfusion 16 Aug 2018 11:28 #40137

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Hallo

Zwei allgemeine Fragen zur Kernfusion:

Ließe sich prinzipiell mit einem Fermionen Kondensat energetisch "günstiger" eine Kernfusion auslösen?

Lassen sich "natürliche" Myonen mit einem Magnetfeld bündeln? (bezugnehmend auf hypothetische kalte Fusion )?

Vielen Dank und
viele Grüße seb

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Fragen zur Kernfusion 16 Aug 2018 18:56 #40171

seb110 schrieb: Ließe sich prinzipiell mit einem Fermionen Kondensat energetisch "günstiger" eine Kernfusion auslösen?


Welcher Grund sollte hier zu einer günstigeren Kernfusion führen?

seb110 schrieb: Lassen sich "natürliche" Myonen mit einem Magnetfeld bündeln? (bezugnehmend auf hypothetische kalte Fusion )?


Wo nehmen wir die "natürlichen" Myonen her? So viele gibt es nicht und sie leben nicht so lange.

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Fragen zur Kernfusion 17 Aug 2018 03:47 #40219

ClausS schrieb: Wo nehmen wir die "natürlichen" Myonen her? So viele gibt es nicht..


Mal so laienhaft,
die zerfallen fast alle in der Atmosphäre, also müsste die Detektion und das Sammeln weit oben passieren. Und womit sammeln? Und der Nachschub ?

ClausS schrieb: ...und sie leben nicht so lange.

Wie verhindert man den Zerfall? Und wie soll man die Myonen aufbewahren und transportieren?
Abgesehen davon wären die Kosten viel höher als der hypothetische Energieertrag, auch wenn es möglich wäre.
Zudem ist "kalte Fusion" nicht mal ansatzweise umsetzbar, geschweige denn produktiv einsetzbar.

Lieber einmal mehr auf den Licht-aus-Schalter drücken.

..somit habe ich mich zu meinem ersten wissenschaftlichen Post gewagt, da ich zeitlich kaum dazu komme.

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Fragen zur Kernfusion 17 Aug 2018 15:50 #40252

Myonen entstehen in der äußeren Erdatmosphäre beim Auftreffen schneller Teilchen der kosmischen Strahlung. Diese Myonen fliegen dann mit fast Lichtgeschwindigkeit Richtung Erdoberfläche und können diese aufgrund relativistischer Effekte (Längenkontraktion) oft erreichen.

Da wir nicht wissen, an welcher Stelle gerade ein Myon fliegt, können wir sie nicht in großem Stil sammeln.

Der Zerfall eines Myons lässt sich nicht verhindern.

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Fragen zur Kernfusion 18 Aug 2018 12:35 #40312

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Hallo,

und vielen Dank für die Antworten.

Mustafa Basaran schrieb: die zerfallen fast alle in der Atmosphäre, also müsste die Detektion und das Sammeln weit oben passieren.


also ist schon die Anzahl der Myonen die die Erdatmosphäre erreichen ein Problem. Ich dachte, dass die Energie die zum Betreiben eines Elektromagneten
zum Problem werden könnte, da Myonen ja 200 mal schwerer sind als Elektronen. Und somit auch mehr Energie benötigt wird um diese abzulenken, was dann wiederum die Energiebilanz der hypothetischen myonkatalysierten Fusion verdirbt.

ClausS schrieb:
"Welcher Grund sollte hier zu einer günstigeren Kernfusion führen?"

Wenn ich mir die Eigenschaften eines Fermionen Kondesates so anschaue, frage ich mich ob in diesem Zustand die atomaren Abstoßungskräfte noch vorhanden sind, die ja bei einer Fusion erst überwunden werden müssen.

Also ich könnte die Frage auch mal anders formulieren.

Ist es möglich Materie im Zustand Fermionen Kondensat so zu ändern, dass ein Kondensat aus Wasserstoffatomen bebildet wird, dann komprimiert wird, und beim Auflösen des Zustandes Kondensat, Helium und Energie ensteht.

Vermutlich wird dies nicht gelingen, da eine Komprimierung eine Störung darstellt und sich bei Störung der Zustand Kondensat instantan auflöst.

Oder gibt es dort eine Art Trägheit oder zeitliche Verzögerung, die man ausnutzen könnte um das Kondensat komprimieren (das Vakuum auflösen) zu können?


viele Grüße
seb

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Fragen zur Kernfusion 19 Aug 2018 22:07 #40481

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Hi

ich versuche es nochmal,
wenn ich folgenden Abschnitt richtig interpretiere, dann bleiben die Atome auch bei einer Störung noch für kurze Zeit im Verband. Das würde doch bedeuten dass man diesen Cluster beeinflussen kann.

Zitat:
"Schattenrisse eines Superatoms
Um zu überprüfen, ob tatsächlich ein Bose-Einstein-Kondensat entstanden ist, machen wir eine sogenannte Schatten-Momentaufnahme der tiefgekühlten Gaswolke. Das winzige Gebilde ist mit bloßem Auge kaum auszumachen, weil die Atome sich während der Abküh-lung auf dem tiefsten Punkt der Magnetmulde zusammendrängen. Damit es sich wieder etwas ausdehnt, schalten wir die begrenzenden Felder ab und durchleuchten die Zelle nach einer Zehntelsekunde mit einem Laserblitz. Weil die in alle Richtungen strebenden Atome einen Teil der Strahlung streuen, werfen sie einen Schatten, den wir per Videokamera aufnehmen. Daraus lassen sich die Geschwindigkeitsverteilung der Atome und die Temperatur der Wolke ermitteln.

Das Diagramm der Verteilung gleicht der aus dem Wasser ragenden Rückenflosse eines Haifischs, wobei der höchste Punkt der geringsten Geschwindigkeit entspricht. Die kondensierten Atome haben die kleinstmögliche Energie und bleiben darum auch kurz nach Expansion der Wolke als dichter Cluster im Zentrum."

Quelle: www.spektrum.de/magazin/die-bose-einstein-kondensation/824529

mir geht es bei dieser Frage in erster Linie um Prinzipien nicht um Machbarkeit, (an einer Machbarkeit könnte sich mit der Zeit etwas ändern)

Aber weiß jemand wie es sich mit den Abstoßungskräften der Atome verhält, wenn sich diese im Zustand Kondensat befinden?

viele Grüße
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Fragen zur Kernfusion 27 Aug 2018 21:27 #41096

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noch allgemeiner formuliert und bezugnehmend auf dieses Video


Fermionen mit ungeradzahligem Spin sind nicht gesellig und nähern sich nicht an
Bosonen mit geradzahligem Spin können sich annähern

Es heißt nun hier:
de.wikipedia.org/wiki/Fermionen-Kondensat

"Fermionen überlagern sich nicht (Pauli-Prinzip), es ist also nur durch eine Entartung in der Spin-Quantenzahl denkbar. Dies wird dadurch erreicht, dass sich je zwei Fermionen (mit Spin ½) zu einem Boson (Spin 1) zusammenschließen, welche dann wiederum zu einem Bose-Einstein-Kondensat kondensieren."

Dass heißt doch, dass sich Fermionen im entarteten Zustand annähern können (angenähert sind), da sie einen geradzahligen Spin haben.

Hätte das jetzt einen energetischen Vorteil, dieses entartete "Objekt" zu komprimieren (zu fusionieren) (geht das überhaupt?) anstatt zu versuchen, die Fermionen mit ungeradzahligem Spin zu fusionieren?

vg

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Fragen zur Kernfusion 27 Aug 2018 22:11 #41103

seb110 schrieb: Hätte das jetzt einen energetischen Vorteil, dieses entartete "Objekt" zu komprimieren (zu fusionieren) (geht das überhaupt?) anstatt zu versuchen, die Fermionen mit ungeradzahligem Spin zu fusionieren?


Inhaltlich kann ich es nicht beantworten.

Ich werfe nur ein, dass es ein Fermi-Kondensat nur bei niedriger Temperatur und es Fusionen nur bei höheren Temperaturen gibt.

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Fragen zur Kernfusion 28 Aug 2018 20:54 #41165

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Hi ClausS

genau wegen diesem Temperaturunterschied war es ja wichtig, dass die kondensierten Atome kurz nach der Expansion als Cluster im Inneren der Wolke bleiben.

"Damit es sich wieder etwas ausdehnt, schalten wir die begrenzenden Felder ab und durchleuchten die Zelle nach einer Zehntelsekunde mit einem Laserblitz."

Was hindert uns daran den Laserblitz der zur Aufnahme des Schattens erforderlich ist, so zu intensivieren dass es zur Fusion kommen könnte?

General Fusion (umstritten!) benutzt Kolben zur Komprimierung, diese Kolben müssten sich vom Zentrum weg bewegen können, so ein extremes Vakuum erzeugen, die Atome damit in die Kondensat-Falle locken, um dieses Kondensat anschließend extrem zu komprimieren.
Dieses Kondensat könnte dann eine Art Kohlenanzünder sein.
Sind nur so Gedanken.... wäre wenn überhaupt erstmal prinzipiell möglich, wohl schwer zu realisieren.

viele Grüße
seb

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