Kontrollierte Kernfusion

Bei der Kernfusion handelt es sich um die Verschmelzung zweier leichter Atomkerne zu einem neuen stabileren Kern. Alle Sterne, unsere Sonne, aber auch die Wasserstoffbombe, gewinnen ihre Energie durch diesen Prozess.

Zur Verschmelzung müssen die Atomkerne unter hoher Wärme beschleunigt werden.

Auf unserer Grafik entstehen aus Deuterium und Tritium Heliumkerne und Neutronen. Die Ausgangsprodukte haben mehr Masse als die neu entstehenden Teilchen. Es geht also Masse verloren, die in Energie umgewandelt wird.

Allerdings erzeugen die Neutronen der Reaktorwände bei dieser Reaktion eine hohe Radioaktivität. Durch andere Reaktionen lässt sich dieses ernste Problem reduzieren, so ist z.B. bei einem Deuterium-Heliumisotop die Radioaktivität 50mal geringer.

Der Fusionsprozess beruht nicht auf einer Kettenreaktion, durch die es zu einer unkontrollierten Freisetzung von Energie kommen könnte. Deshalb sind bei der Kernfusion Unfälle wie in Tschernobyl vollkommen ausgeschlossen. Das hängt mit der kleinen Menge des zur Verfügung stehenden Brennstoffs im Reaktorvolumen zusammen (in jedem Augenblick nur einige Gramm). Dagegen lagert in einem Kernspaltungsreaktor monatelang tonnenweise Brennstoff. Außerdem sind die radioaktiven Abfallprodukte nur kurzlebig. Die Überreste des Kernspaltungsmaterial halten dagegen sehr lange.

Am 9. November 1991 wurde im JET-Laboratorium in England erstmals Energie aus kontrollierter Kernfusion gewonnen. Die Energieausbeute belief sich auf etwa 1,7 Millionen Watt. Allerdings benötigte der Fusionsreaktor mehr Energie als er erzeugte.

Zwei Jahre später, im Dezember 1993 gelang an der Universität von Princeton bereits eine Energieerzeugung von 5,6 Millionen Watt. Trotz der vielversprechenden Fortschritte in der Fusionsforschung wird die Entwicklung von nutzbaren Systemen wahrscheinlich noch Jahrzehnte dauern.

Mehr über Kernenergie und Kernphysik erfährst du in den WAS IST WAS Bänden 3 Atomenergie und 79 Moderne Physik.

Im Regensburger Schulnetz findest du eine ausführliche Erklärung der Kernfusion.

Noch mehr Informationen über Kernphysik gibt es hier.

RR - 9.11.01

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