Referat Kernfusion

Kapitel 4 -     Kernfusion

Kernfusion                                                                         Abb. 9

Die Energie der Sonne stammt aus Kernverschmelzungen, oder auch Kernfusionen genannt. Die Sonne setzt ungeheure Energien frei. Es handelt sich dabei nicht um Kernspaltungen, weil dazu Elemente mit hohen Massenzahlen nötig sind. Die Sonne besteht größtenteils aber aus Elementen mit sehr kleinen Massenzahlen, vor allem ausWasserstoff und Helium.

Auch bei normalen Verbrennungen finden Verschmelzungen statt. Verbrennt z.B. Kohle, verschmelzen die Atomhüllen von Kohlenstoff und Sauerstoff, es entsteht Kohlenstoffdioxid. Bei der Kernfusion verschmelzen nicht die Atomhüllen, sondern die Atomkerne.

Wie bei der normalen Verbrennung ist auch für Kernfusionen eine

Art Aktivierungsenergie nötig. Zwei Atomkerne verschmelzen nämlich erst dann, wenn sie durch hohe Temperatur und Druckverhältnisse dicht aneinander geraten. Denn es müssen erst die starken abstoßenden Kräfte ( Coulombsche Abstoßungskräfte ) der Atomkerne überwunden werden, da diese beide positiv geladen sind.

Zur kontrollierten Verschmelzung kommen eigentlich nur die beiden Wasserstoffisotope Deuterium und Tritium in Frage. Diese Stoffe müssen auf ca. 0 Mio. C erhitzt werden. Erst dann reichen die Bewegungsenergien der Kerne zur sberwindung der Abstoßungskräfte aus.

Verschmelzen Deuterium- und Tritiumkerne miteinander, so entsteht jeweils ein Heliumkern und ein Neutron. Die beiden neugebildeten Teilchen haben insgesamt weniger Masse als die beiden Ausgangskerne. Der Verlust wird dabei in einen gewaltigen Energiebetrag umgewandelt.

Bei der Bildung von einem Kilogramm Helium durch Kernfusionen wird zehnmal soviel Energie frei wie bei der vollständigen Kernspaltung von einem Kilogramm Uran. Allgemein sagt man Kernfusion ist der Aufbau eines schwereren Atomkerns aus zwei leichteren.

Die Fixsterne, wie auch unsere Sonne beziehen ihre Energie durch diesen Prozeß. Der Mensch hat sich diese Energiequelle bis jetzt erst in der Wasserstoffbombe zunutze gemacht. Sogenannte Fusionsreaktoren können mit den heutigen technischen Mitteln nicht verwirklicht werden.

Die erste Wasserstoffbombe wurde von den USA im Jahre 1954 gezündet.