45 Antworten in diesem Thema

[† a3kHH]

das erste Kraftwerk dieser Art

Das erste kommerziell genutzte Kraftwerk dieser Art.

[Morn]

Auch bei der Kernspaltung gaebe es Ansaetze zum einen, unterkritische Reaktoren zu entwickeln (Rubbiatron), zum anderen Spaltprodukte durch Transmutation in kurzlebige Isotope umzuwandeln.

Bei unterkritischen Reaktoren kann es keine ausser Kontrolle geratene Kettenreaktion geben. Beim Rubbiatron werden fuer die Reaktion Protonen aus einem Beschleuniger benoetogt. Schaltet man den Beschleuniger aus, gibt es keine Reaktion mehr. Gleichzeitig wird dadurch der Abfall in kurzlebige Isotope verwandelt. Allerdings stellt sich die Frage, ob sich dadurch mehr Energie gewinnen laesst, als fuer den Betrieb des Beschleunigers noetig ist. (Man hat aber auch in der Vergangenheit schon mehrmals gedacht, dass etwas nicht moeglich oder realisierbar sein wird, und man wurde dann eines besseren belehrt. Wer weiss also, was weitere Forschung diesbezueglich bringen wird oder wuerde.)

Noch zwei Links:
Basiswissen Kernenergie
Artikel Transmutation bei Welt Online

[Angela Fleischer]

Kugelhaufenreaktoren sind Spaltungsreaktoren. Hier wird aus Uran durch Kernspaltung Energie gewonnen. Dabei verändert sich das Uran in andere radioaktive Elemente, die als Abfall entsorgt werden müssen.
Kernspaltung
Statt schwere Kerne in leichtere umzuwandeln gibt es aber auch die Möglichkeit, leichte Kernen zu schwereren zu fusionieren und daraus Energie zu gewinnen. Im einfachsten Fall verschmelzen zwei Protonen zu einem Deuterium-Kern. Daß man hier Energie gewinnen kann liegt daran, daß bis zum Eisen-Atom die Bindungsenergie steigt, man also eben diese Energie bei der Fusion gewinnt. Kann man sich vorstellen wie zwei Magnete, die ab einer gewissen Distanz sich ohne äußeren Antrieb aufeinander zubewegen.
Kernfusion
Hierbei fallen keine Spaltprodukte ab, i.e. kein Abfall, i.e. echt umweltfreundlich. Wenn also unsere Grünen Spinner etwas mehr Wissen und etwas weniger Polemik an den Tag legen würden, wäre die Forschung in diesem Bereich vorangetrieben und die Ökologie wirklich geschützt worden. Ganz davon abgesehen, daß die Fusion eine "natürliche" Reaktion ist, die in den verschiedensten Formen in stellaren Sonnen vorkommt.

Für die Leute, die sich interessieren, wo die Energie herkommt, gibt's auf Wikipedia auch eine schöne Graphik und einen Artikel zum Thema "Massendefekt". Wenn man den Massendefekt erst mal behirnt hat, wird nämlich auch alles andere sonnenklar. Bindungsenergie ist übrigens ein, hm, schlecht gewählter Name, Bindungsenergie bezeichnet nämlich normalerweise die Energie zwischen zwei Atomen, und nicht innerhalb des Atomkerns.

[methom]

gibt's auf Wikipedia auch eine schöne Graphik und einen Artikel zum Thema "Massendefekt".

Und zwar hier, für alle die zu faul zum Suchen sind. Sehr interessant aber auch sehr kurz gefasst.

[† a3kHH]

Bindungsenergie ist übrigens ein, hm, schlecht gewählter Name, Bindungsenergie bezeichnet nämlich normalerweise die Energie zwischen zwei Atomen, und nicht innerhalb des Atomkerns.

Nö.

[Angela Fleischer]

Nö.

Vielleicht nennt man die Bindung zwischen Neutronen und Protonen auch "Bindungsenergie", schon möglich. Ich meine nur, dass es verwirrend ist, weil man bei chemischen Bindungen auch von Bindungsenergie spricht. Dabei sind bei zweiterem nur Elektronen involviert, also ist es eigentlich total was anderes.

[† a3kHH]

Vielleicht nennt man die Bindung zwischen Neutronen und Protonen auch "Bindungsenergie", schon möglich. Ich meine nur, dass es verwirrend ist, weil man bei chemischen Bindungen auch von Bindungsenergie spricht. Dabei sind bei zweiterem nur Elektronen involviert, also ist es eigentlich total was anderes.

In der Quantenphysik ist der Terminus "Bindungsenergie" weiter gefasst und beinhaltet auch die Bindungsenergie zwischen Nukleonen. Daß Du von der Chemie her da etwas irritiert bist, liegt daran, daß sich die Chemie eben selten auf subatomaren Leveln bewegt.

Bearbeitet von a3kHH, 05 Juli 2011 - 23:36.

[Angela Fleischer]

In der Quantenphysik ist der Terminus "Bindungsenergie" weiter gefasst und beinhaltet auch die Bindungsenergie zwischen Nukleonen. Daß Du von der Chemie her da etwas irritiert bist, liegt daran, daß sich die Chemie eben selten auf subatomaren Leveln bewegt.

Nun ja, die Elektronen sind subatomar, und darüber lernt man doch ziemlich detailliert. Aber du hast schon Recht, mit Neutronen, Protonen und Quarks haben wir nicht so viel zu tun.

[Beverly]

Zwei Dinge gibt es auf der Erde sowie im Sonnensystem und dem übrigen Universum mehr als genug: 1. Energie 2. Wasser 1. Energie Die Erde ist im Wesentlichen ein Ball aus glühend heißem Gestein und Metall und nur auf einer hauchdünnen Kruste liegt ihre Temperatur unter dem Siedepunkt von Wasser. Bohrt man tief genug (einige Kilometer), so ist die Hitze groß genug, um Dampf zu erzeugen und Turbinen anzutreiben. Zudem haben wir die Sonne, die ein Vielfaches der Energie erzeugt, den wir auf der Erde verbrauchen und den allergrößten Teil dieser Energie ungenutzt ins All abstrahlt. Schon Sonnenkraftwerke im Erdorbit, wo es keine störenden Wolken gibt, können diese Energie nutzen. 2. Wasser Wasser gibt es auf der Erde mehr als genug. Ständig lösen sich an den Polen Eisberge ab, plumpsen ins Meer und lösen sich auf. Manche Eisberge in der Antarktis sollen so viel Fläche haben wie eine Stadt. Energie und Wasser haben das zentrale Problem gemeinsam: sie sind oft nicht da, wo sie verbraucht werden. Die Probleme mit ihnen sind daher zu großen Teilen Transportprobleme. Wie schafft man Energie aus dem Erdinneren oder dem Erdorbit zu den Verbrauchern? Wie schafft man Eisberge aus der Antarktis in wüstengebiete?

[Heidrun]

Warum fördert man denn dann diese hocheffektive Form der Energieerzeugung nicht?

Ganz so ist es nicht. Weltweit gibt es mehr als einen Physiker, der an Kernfusion forscht, auch wenn man Lieschen Müller x-mal erklären muß, daß dabei kein radioaktiver Abfall anfällt, sondern langweiliges Helium, das so ziemlich das Ungefährlichste ist, was man sich ausdenken kann.
Aber bisher kriegt es keiner hin, und die Forschung ist sehr aufwendig. Man kann nicht mal schnell eine kleine Sonne zusammenbasteln. Der Prozeß ist letztlich nicht natürlicher als Kernspaltung - die findet auch in der Natur ständig statt, ob wir es wollen oder nicht. Die Kunst ist, etwas Nutzbares daraus zu machen.
Bis dahin fände ich Energiesparen ziemlich sinnvoll. Es gab Zeiten, da hat man nicht den Drucker weggeworfen, weil die Tintenpatrone leer war, oder das 15 Jahre alte Fahrrad, weil die Gangschaltung defekt war. Man könnte eine Menge Dinge reparieren. Man könnte sie so bauen, daß sie länger halten. Aber das Gegenteil passiert. Wir haben in einem HP-Tintenstrahldrucker ein Teil gefunden, das keine erkennbare Funktion hatte. Es ging in mehreren Druckern nach 3, 4 Jahren kaputt. Wir haben das Ding ausgebaut, und der Drucker lief wie ein Bienchen. Ich frage mich, ob ich mich als Konsumsaboteur anzeigen müsste.

[Lucardus]

Ganz so ist es nicht. Weltweit gibt es mehr als einen Physiker, der an Kernfusion forscht, auch wenn man Lieschen Müller x-mal erklären muß, daß dabei kein radioaktiver Abfall anfällt, sondern langweiliges Helium, das so ziemlich das Ungefährlichste ist, was man sich ausdenken kann.

Wenn ich das richtig verfolgt habe, fällt aber auch bei der Kernfusion radioaktiver Abfall an, nur dass nicht so langlebige Isotope produziert werden, und die Technik hat den Vorteil, dass sie bei einem "Stromausfall" nicht einfach weiterläuft und aktiv gekühlt werden muss. Ich meine mich erinnern zu können, dass Prof. Hasinger im bayrischen Fernsehen mal einen (übrigens ziemlich miesen, da völlig unverständliche Folien mit einem sehr geringem Infogehalt des Vortragstextes gemixt wurden) Vortrag im "alpha campus" dazu gehalten hat und eine Lagerung von "einigen Jahrzehnten" für den Abfall angab.

[Nadine]

@Heidrun: Kennst du die Cradle-to-Cradle-Bewegung? Setzt sich hoffentlich in den nächsten Jahren immer mehr durch, auch wenn ich nicht dran glauben will (Muss ja auch nicht gleich so umfassend sein wie in Symbiose). Ich wusste bislang beispielsweise gar nicht, was alles in Farbe drin ist, mit der ein Glas gedruckt wird. Wie ist das bei der Kernfusion eigentlich mit dem Abfall, der bei der Uranproduktion entsteht, bzw., bei der Aufbereitung? Oder habe ich das System ganz falsch verstanden und es braucht kein angereichertes Uran? Gut, wenn die Menge an Uranabfall umweltfreundlicher ist als das Gift, das die Solarzellenproduktion hinterlässt, sie die Kernfusion nicht schlecht aus. Mich interessiert immer der komplette Kreislauf. Also nicht, ob ich irgendwo von meinem Dach Strom holen kann, sondern wo und wie diese Zellen eigentlich produziert werden oder die Energiesparlampen.

[Harald Giersche]

...
Wie ist das bei der Kernfusion eigentlich mit dem Abfall, der bei der Uranproduktion entsteht, bzw., bei der Aufbereitung? Oder habe ich das System ganz falsch verstanden und es braucht kein angereichertes Uran? Gut, wenn die Menge an Uranabfall umweltfreundlicher ist als das Gift, das die Solarzellenproduktion hinterlässt, sie die Kernfusion nicht schlecht aus. Mich interessiert immer der komplette Kreislauf. Also nicht, ob ich irgendwo von meinem Dach Strom holen kann, sondern wo und wie diese Zellen eigentlich produziert werden oder die Energiesparlampen.

Nun ja, da wirfst Du leider was durcheinander ... Fusion ist die Sache mit dem aus kleinen Atomen große machen. Uran ist an dem anderen "Projekt" beteiligt, der Fission, auch als Kernzerfall bekannt. Der Dreck beim Zerfall sind immer die entstehenden Isotope der Reaktionprodukte, die eben so blöde lange strahlen.
Bei der Fusion versuchen wir halt, aus kleinen Atomen - Wasserstoff, Deuterium oder Helium(3) - etwas größere zusammenzusetzen, wie Helium(4) und Bor(5). Das Reaktionsprodukt selber ist praktisch kein Problem. Bei der Fusion entseht der "Abfall" dadurch, dass eventuell auftretende Strahlung die Atome in den Wandungen des Gefäßes verändert. Aber man kann durch geeignete Wahl der Reaktionspartner schon Einfluss auf die dann entstehenden Isotope nehmen. Hier ist allein der Aufwand an "Start"-Energie wichtig, der die gewünschten Reaktionen erst ermöglicht. Leider sind die ziemlich gesunden Reaktionen energetisch teuer.
Deshalb werden sicher die ersten Fusionreaktoren, die auch funktionieren, nicht ganz so ungiftig sein.
Nächtliche Grüße

[Nadine]

Nun ja, da wirfst Du leider was durcheinander ... Fusion ist die Sache mit dem aus kleinen Atomen große machen. Uran ist an dem anderen "Projekt" beteiligt, der Fission, auch als Kernzerfall bekannt. Der Dreck beim Zerfall sind immer die entstehenden Isotope der Reaktionprodukte, die eben so blöde lange strahlen.

Deshalb frage ich ja nach. Danke für die Erklärung. Irgendwann, vor 15 Jahren hat mir im Forschungszentrum in Karlsruhe mal jemand erklärt, wie es funktioniert, aber ich habe von damals nur zurückbehalten, dass die Anschubenergie ein Problem ist.