AW: Schwarz/Gelb, geht es jetzt mit Deutschland abwärts?
Du weißt also alles über Fusionsenergie?
Dann klär mich mal auf.
Ich habe nämlich kaum eine Ahnung davon, OK, ein paar Semester Physik hab ich nur studiert und einen Dippel Ing für Kraftwerksentwicklung habe ich auch, aber da kann ich mit deinem Wissen sicher nicht mithalten.
Du verschmilst ähnlich wie in der Sonne Wasserstoffisotope (das Element mit unterschiedlich vielen Neutronen im Kern), auch Helium ist interessant. Die Endresultate sind leichter als als die Ursprungsteilchen, ein Teil der Bindungsenergie (=Masse) wird freigesetzt und in andere Energieformen (Wärme, Licht) nach Einsteins E=mc^2 umgesetzt.
Die nötige Dichte & Themperatur muss einen kritischen Wert übersteigen, damit das Plasma zu einer Fusion übergeht. Die Isotope sind als solches recht stabil, wenn die Umgebung genug Energie hat, um dieses Delta zu überbrügen, zerfallen die Atome und geben Energie frei. Diese erhält im Idealfall die Fusion am Leben und kann teilweise zur Energiegewinnung abgezweit werden.
Die benötigten Isotope kann man problemlos aus dem Meerwasser gewinnen, technisch schon heute kein Problem. Die wichtigstenWasserstoff-Isotope sind Tritium und Deuterium, es können jedoch auch andere auftauchen.
Es gibt zur Zeit mehrere Probleme. Das erste ist es, dass das Plasma ziemlich heiß wird, es würde sogar Stahl verdampfen. Da das Plasma jedoch elektrisch geladen ist, kann man beschleunigen und mit der Lorenztkraft unter Kontrolle kriegen. Ausreichend starke Magnete sind supraleitend (und müssen damit auf die nähe des absoluten Nullpunkts gekühl werden, und das nur einige dutzend cm nebem dem mehrere Tausend grad heißem Plasma). Die neueren Tomakak Reaktoren benutzen die elektrische Kraft durch das elektrisch geladene Plasma selber mit, um das Magnetfeld aufrecht zu erhalten (daher sind moderne Reaktoren auch sehr merkwürdig geformt, die nötige Rechenleistung um solche Reaktoren zu entwerfen ist noch nicht lange verfügbar). In das kochende Plasma werden dann neue Brocken aus gefrorenen Wasserstoff geschossen, idealerweise fusioniert dieser Brennstoff und erhält die Fusion am Leben, die überschüssige Wärme kann dann ein Kraftwerkstechniker wie du in einer Turbine verwenden.
Die Wasserstoffisotope werden in andere Wasserstoffisotope umgewandelt. Die verlorenen Neutronen werden als (hochgefährliche) Neutronenstrahlung umgewandelt, die Energie geht entweder in Wärme oder in hochenergetische Gammastrahlung (Photonen, Licht, nur höhere Frequenzen), die Alpha Strahlung (Helium-Kerne ohne die zugehörigen Elektronen),... All das kann mit dicken Betonwänden abgeschirmt werden. Leider verankern sich die Neutronen in fremden Kernen oder schlagen Protonen/Neutronen aus den Kernen (aktivieren damit das Material radioaktiv, es wird instabil und zerfällt in ein stabiles Isotop, strahlt beim Zerfall selber ab).
Die Wände sind hochgradig aktiviert (radioaktiv), die Strahlung des Fusionsreaktors würde reichen um einen Menschen zu in Sekundenbruchteilen zu verdampfen. Die Strahlung kann jedoch abgeschirmt werden, außerdem sind die Halbwertszeiten der verwendeten Wände extrem kurz (ca 25-30 Jahre, nach 5 bis 6 Halbwertszeiten sind die Wände ungefährlich, solang kann man sie irgendwo verbuddeln), auch die Wasserstoffisotope zerfallen ziemlich fix. Im Vergleich zu den Milliarden an Jahren, in welchen Plutonium strahlt ist das kein Problem. Die Halbwertszeiten von leichten Isotopen (also unterhalb der Masse von Eisen) sind ziemlich kurz, sie zerfallen schnell in stabile Isotope. Wenn Uran zerfällt, zerfällt es meist in leichtere aber immer noch instabile Endprodukte, wodurch sie weiter strahlen.
Bisherige Reaktoren sind leider nicht groß genug, um einen positiven Wirkungsgrad zu gewährleisten, in den nächsten Jahren sollen jedoch die ersten Versuchsreaktoren starten, bei denen das möglich ist. Um ein Fusionskraftwerk in der Größe hochzustarten brauch man zwar 3-4 Atomkraftwerke, aber wenn die dann laufen, dann laufen sie.
Wenn die Sache dich interessiert empfehle ich diesen Artikel von Scinexx:
scinexx | Kernfusion: Teure Utopie oder Energie der Zukunft? - Kernfusion Fusion Wasserstoff - Kernfusion, Fusion, Wasserstoff, Plasmaphysik, Physik, Kernverschmelzung, Atome, Protonen, Neuronen, Helium, Fusionsreaktor, Torus, ITER, JET, Energie, Fus
Gut geschrieben und verständlich.
Mitdenken ist angesagt!
, die haben ihre Stromkosten schon selbst bezahlt als Du ... hast. 
