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Von Nikolas
und Philipp
-Als Kernfusion werden die Reaktionen bezeichnet, die zwei Atomkerne zu einem neuen Kern verschmelzen.
-Durch Kernfusionsreaktionen strahlen Sonne und alle leuchtenden Sterne Energie aus.
Fusion von Deuterium und Tritium zu einem Heliumkern
-kommt in unser Sonne vor
-generell in allen Sternen
-Sterne bestehen hauptsächlich aus Wasserstoff und Helium
Im Kern der Sonne herrscht ein Druck von 250 Milliarden Bar und
eine Temperatur von 15 Mio. Grad Celsius
Mit dem Wasserstoff welches die Sonne hat, kann sie noch weitere 4 Milliarden Jahre leuchten
In einer Sec. erzeugt die Sonne so viel Energie wie 20 Billiarde Atomkraftwerke
-In Wasserstoffbomben läuft die Deuterium-Tritium-Reaktion unkontrolliert ab, wobei das Tritium meist erst während der Explosion aus Lithium gewonnen wird.
-Die größte je getestete Wasserstoffbombe ist die Zar-Bombe, mit 53 Megatonnen TNT.
Replika der Zar-Bombe
Teller-Ulam-Design
-Bei dem Teller-Ulam-Design wird ein primärer Kernspaltungssprengsatz und ein sekundärer Fusionssprengsatz gebraucht
-Die Kerne befinden sich in einer Schicht aus Polystyrol
-Durch das Teller-Ulam-Design wurden die Schwierigkeiten der Classic super gelöst
A – primärer Kernspaltungssprengsatz
B – sekundärer Fusionssprengsatz
1 – chemischer Sprengstoff
2 – 238U-Mantel
3 – Hohlraum
4 – in Plutonium- oder Urankugel eingeschlossenes Tritiumgas
5 – Polystyrol
6 – 238U-Mantel
7 – Lithium-6-deuterid
8 – Plutonium
9 – reflektierender Mantel
-Unter Classical Super bezeichnet man die Grundüberlegeung um einen Zünder eine Große Menge von Deuterium und Tritium zu platzieren
-Es gab viele Probleme bei diesem Konzept der Wasserstoffbombe
-Die Kosten waren viel zu hoch
Schematische Darstellung einer Wasserstoffbombe nach dem Classical-Super-Design
Ernest Rutherford hat die Kernfusion entdeckt
Tunneleffekt
Weiteres
Das Elementarteilchen Myon kann ebenfalls zur Kernfusion verwendet werden
wirtschaftlich unprofitabel
1920 hatte Arthur Eddington Fusionsreaktionen als mögliche Energiequelle von Sternen vorgeschlagen
Im Labor führten Mark Oliphant und Paul Harteck die erste Fusionsreaktion 1934 durch.
militärische Waffenentwicklung
Nach 1949 entwickelten Edward Teller und Stanislaw Ulam ein Konzept zum Bau einer Wasserstoffbombe, die auf Kernfusion beruht.
Am 1. November 1952 wurde die erste Wasserstoffbombe namens Ivy Mike im Eniwetok-Atoll im Pazifik gezündet.
Der Farnsworth-Hirsch-Fusor wird für Forschungszwecke zur Kernfusion verwendet.
Inneres Gitter
Äußeres Gitter
Vakuumkammer
Die Kalte Fusion ist eine Art der Kernfusion die kein hohen Druck oder hohe Temperaturen benötigt.
Sie funktioniert nicht wirklich.
So funktioniert es in der Theorie
-Es wird noch an der Stromerzeugung mit Kernfusion geforscht
-Der erste wirtschaftlich nutzbare Reaktor wird wahrscheinlich nicht vor 2050 gebaut
Aufbau eines Kernfusionsreaktor
-Die Umsetzung von einem Gramm Deuterium-Tritium-Gemisch in einem Kernfusionsreaktor würde eine thermische Energie von rund 100 Megawattstunden (MWh) oder 12,3 t SKE liefern.
-Die bisherigen Experimente zur kontrollierten thermonuklearen Fusion weisen noch keine positive Energiebilanz auf
-Die erfolgreichste Anlage ist die JET(Joint European Torus).
JET-Anlage
Wikipedia.org
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