Energie aus dem Inneren der Sterne - scinexx | Das Wissensmagazin
Anzeige
Anzeige

Energie aus dem Inneren der Sterne

Das Prinzip der Kernfusion

Ohne die Kernfusion gäbe es kein Leben auf der Erde. Sie ist es, die der Sonne und anderen Sternen des Weltalls die Energie liefert und sie zum Leuchten bringt. Seit Milliarden von Jahren ist das Verschmelzen von Atomen ein alltäglicher Prozess im Kosmos. Und es ist einer der wenigen Energiequellen, die nahezu unerschöpflich sind.

Doch das, was in Sternen quasi „von selbst“ abläuft, funktioniert nur unter hohem Druck und enormen Temperaturen. Nur unter diesen Bedingungen können die Atomkerne ihre gegenseitige Abstoßung überwinden und sich nahe genug kommen, um miteinander verschmelzen zu können.Im „Fusionsreaktor Sonne“ wird Wasserstoff so weit erhitzt, dass er in den Zustand des Plasmas übergeht. Dieser „vierte Zustand der Materie“ ist einem heißen, sehr dünnen Gas vergleichbar, bei dem die Elektronen ihre Bahn um die Atomkerne verlassen haben – die Atome hören auf Atome zu sein. Getrennt bewegen sich die positve und negative Teilchen fast mit Lichtgeschwindigkeit durcheinander.

Obwohl sich, wie bei einem Magneten, Teilchen mit gleicher Ladung abstossen, prallen im Plasma dennoch ab und zu Atomkerne aufeinander. Die Wucht des Aufpralls überwindet die Abstoßung und läßt beide Kerne miteinander verschmelzen. Möglich wird dieses scheinbare Paradox durch die sogenannte starke Wechselwirkung, die stärkste bekannte Kraft im Kosmos. Sie ist es, die die Teile innerhalb der Atomkerne zusammenhält und eine Atomspaltung so schwer macht. Da sie nur im unmittelbaren Nahbereich des Atomkerns wirkt, kann sie nur dann eine Fusion bewirken, wenn vorher die Abstossung der gleichen Ladungen überwunden wurde.

Prinzip der Fusionsreaktion © MMCD

Bei der Fusion von Wasserstoffkernen entstehen neue Teilchen, die die gewaltige Fusionsenergie unter anderem als Bewegungsenergie freisetzen. Bei einer einzige Fusion werden so knapp 18 Megaelektronenvolt erzeugt. Mit der Energie, die ein einziger Kleinlaster mit Fusionsbrennstoff liefert, könnte ein Fusionskraftwerk eine Stadt mit 500.000 Einwohnern ein Jahr lang mit Strom versorgen. Doch der Versuch, dieses „Sonnenfeuer“ auf die Erde zu holen, ist schwierig, ein moderner „Prometheus“ noch nicht in Sicht.

  1. zurück
  2. 1
  3. |
  4. 2
  5. |
  6. 3
  7. |
  8. 4
  9. |
  10. 5
  11. |
  12. 6
  13. |
  14. 7
  15. |
  16. 8
  17. |
  18. 9
  19. |
  20. 10
  21. |
  22. 11
  23. |
  24. weiter


Stand: 26.03.2000

Anzeige

Anzeige

In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Kernfusion
Teure Utopie oder Energie der Zukunft?

Energie aus dem Inneren der Sterne
Das Prinzip der Kernfusion

Prometheus' Hürdenlauf
Das Sonnenfeuer auf die Erde holen...

Magnetfeld oder Trägheitsprinzip?
Konkurrierende Ansätze der Fusionsforschung

Laser, Röntgenstrahlen oder Ionenbeschuss?
Auf der Suche nach der zündenden Technologie

Schnelle Teilchen im Käfig
Tokamak und Stellarator

Zerstörerischer Kontakt
Die Suche nach einer haltbaren Brennkammerwand

Strahlender Mantel gegen überirdische Hitze
Das Prinzip der Strahlungskühlung

Mit Iter zum magischen "break-even-point"
Ohne Effektivität kein Fusionskraftwerk

Kernfusion - eine "saubere" Energie?
Sicherheit und Entsorgung bei Fusionsreaktoren

Zukunftsmusik
Kernfusion als Lösung aller Energieprobleme?

Diaschauen zum Thema

keine Diaschauen verknüpft

News zum Thema

keine News verknüpft

Dossiers zum Thema

Anzeige
Anzeige