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Vortrag:Kernfusion Ernst-Mach-Gymnasium, 14.Juli 2010.

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Präsentation zum Thema: "Vortrag:Kernfusion Ernst-Mach-Gymnasium, 14.Juli 2010."—  Präsentation transkript:

1 Vortrag:Kernfusion Ernst-Mach-Gymnasium, 14.Juli 2010

2 Seite 2Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Was ist Kernfusion? Kernfusion ist die Verschmelzung mehrerer Atomkerne zu einem unter Freisetzung von Energie. Kernfusion findet statt in: - der Sonne - den Sternen - (einem Fusionsreaktor)

3 Seite 3Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Wie funktioniert Kernfusion? Ausgangsstoffe: Deuterium Tritium Produkte: Helium freies Neutron Energie

4 Seite 4Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Wie funktioniert Kernfusion? Massen-Summe der Ausgangsstoffe (Deuterium, Tritium) ist ca. 0,6% größer als Masse der Fusionsprodukte: Massendifferenz m wird nach Einsteins Formel in Energie umgewandelt. Ursache: Die Bindungs-Energie nimmt bei kleinen Kernen mit steigender Massezahl zu. Anz. Der Nukleonen

5 Seite 5Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Vergleich zur Kernspaltung KernfusionKernspaltung Verschmelzung von Atomkernen Zerfall von Atomkernen Auslösung durch Thermische Energiezufuhr Aktivierung durch Überschreitung der Kritischen Masse Freiwerdende Energie: 17MeV (bei Deuterium-Tritium) Freiwerdende Energie: ca. 200MeV (bei Uran) Produkt: Sauberes Helium Radioaktive Spaltprodukte

6 Seite 6Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Vergleich zur Kernspaltung Wieso sind Kernfusion und Kernspaltung exotherm?

7 Seite 7Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Voraussetzung für die Kernfusion Barriere für Fusion: Kerne stoßen sich elektrostatisch ab (Coulomb). Erst bei extrem kleinen Abständen überwiegt die Anziehungskraft (starke Kraft) Tunneleffekt: senkt die Aktivierungsenergie

8 Seite 8Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Voraussetzung für die Kernfusion Sonne (Sterne): -Überwindung der Coulombkraft durch extrem hohe kinetische Energie einiger weniger Teilchen im Sonnenkern -Brennstoff: Wasserstoff Reaktor: -Brennstoff Deuterium + Tritium als Plasma -Temperatur > 200 Millionen Grad -Einschluss des Plasmas (z.B. durch Magnetfelder)

9 Seite 9Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Funktion des Reaktors

10 Seite 10Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 EnergieausbeuteEnergieausbeute E 1kg Wasserstoff liefert 100 Gigawattstunden Energie bei der Kernfusion. Im Jahr werden in Deutschland 580 Terawattstunden Strom verbraucht. Bei einem Wirkungsgrad von 35% reichen 16,6 Tonnen, um Deutschland ein ganzes Jahr mit Strom zu versorgen. Vergleich: Man würde dafür 215Mio.Tonnen Steinkohle brauchen.

11 Seite 11Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Geschichte der Kernfusion 11905: Albert Einstein entwickelt die berühmte Formel E=M*c905: Albert Einstein entwickelt die berühmte Formel E=M*c² 1905: Albert Einstein entwickelt die Formel E = m*c² 1929: Erste Vermutung, dass Sterne ihre Energie durch Kernfusion gewinnen. 1934: Rutherford weist Fusionsreaktionen im Labor nach 1952: Erstmalige Energiegewinnung durch unkontrollierte Kernfusion (H-Bombe) 1958: Kernfusionsforschung wird nicht mehr geheim gehalten. 1991: Erste Energiegewinnung durch kontrollierte Kernfusion.

12 Seite 12Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 QuellenangabeQuellenangabe Wikipedia Benjamin Ewers-Kernfusion 3sat nano Kernfusion

13 Seite 13Vortrag Kernfusion14.Juli 2010 Danke fürs Zuhören


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