Kaadenfusion
is dat Touhoopesmilten fon do Kaadene fon ferskeedene
Atome
, wierbie n uur chemisk
Element
bilded wad. Wan Atome fon lichte Elemente as
Woaterstof
touhoopesmilte, wad hierbie sowat 0,67% fon ju Masse uumesat in
Energie
, ju der uurswain bruukt waide kon. Dat Fusierjen fon sweere Atome deerjuun kostet Energie. Die Uurgong twiske ‘licht’ un ‘sweer’ lait hierbie bie dat Element
Iersen
.
Eer in 1938 die duutske Physiker
Hans Bethe
dan Idee foarstoalde dat ju
Sunne
un do
Stiernen
hiere Energie arreegje truch Kaadenfusion, waas dat n Raatsel wier aal ju Energie haarkoom. Aal in ju Tied bekoande chemiske Reaktione laawerden deerfoar fuuls tou min Energie. Ju Sunne wondelt pro Sekunde 600 Millionen Tonnen Woaterstof uume in 596 Millione Tonnen Helium. Die Unnerskeed in Masse, fjauer Millione Tonnen, is in Energie uumewondeld, wierbie ju beruumde Formel fon
Albert Einstein
,
E
=
mc
²
jalt. Kaadenfusion is uk ju Energiewalle fon n
Woaterstofbombe
, ju fuul kraftiger waas as ju in do fjautiger Jieren antwikkelde
Atomkleeuwengsbombe
.
Kaadenfusion is nit ne Kattenreaktion, deer waide neen litje Deele bie frai, do ne naie Fusion feruurseekje konnen. Die Prozess kon bloot tougoang heelden waide unner extrem hooge Temperatuur un Druk, as do uk harskje ruund dan Middelpunkt fon ne Stierne. Kaadenfusion lat, uurs as
Kaadenkleeuwenge
, nit noodweendigerwiese
radioaktive
Materioalien baate as Ougefal. Deeruum fersaike Wietenskuppere Kaadenfusion ap Aide tou antwikkeljen as skeene un sichere Energiewalle. Dat Gefeete oawers, wierbinne ju Reaktion geboart, kon truch Bestroalenge wail radioaktiv waide.
Schematiske Wiergoawe fon Kaadenfusion
Swot sunt Neutrone, orange sunt Protone
Bie ju Kaadenfusion, ju der foar Gebruuk in Fusionreaktion ferwoand waide skal, wad n
Deuteriumkaaden
D
(
Woaterstof
mad 1
Neutron
) un n
Tritiumkaaden
T
(Woaterstof mad 2 Neutrone) uumewondeld in n
Heliumkaaden
He
, Energie, un een
Neutron
n
.
Ju Formel:
D + T =>
4
He + n + 17.6
MeV
Hierbie fertrat die Bedraach 17,6 ju fraiwaidende Energie, in Mega-Elektronvolt (kiekje uk bie
Massen-Energierelation
).
Uum Kaadene touhoopesmilte tou laiten is ne groote
kinetiske Energie
noodich uum do Kaadene bienuur tou brangen, do der hiere Elektroneskille al looswuuden sunt. N Gas dat der bestoant uut positiv leedene
Atomkaadene
un negative fraie
Elektrone
hat n
Plasma
, wat wail ju fjoode
Aggregattoustand
naamd wad. Eerste wan do Kaadene tichte genouch bienuur kuume, kricht ju ounluukende
staarke Wikselwierkenge
der Ienfloud ap un kon ju ousteetende Kraft twiske positive Kaadenleedengen tounichte moaked waide un fangt ju Fusion oun. Atomkaadene haabe in n Prinzip genoigend Gauegaid bie sowat 15 Millione Groad Celsius. Foar n akzeptoabelen Fusionardraach skal ju Temperatuur oawers noch sowat tjoonmoal haager laase, sowat 150 Millione Groad Celsius.
Uum do Atome unner aidske Uumstande so heet tou kriegen dat jo n Plasma bildje, wad oafte n
elektrisken Stroom
truch dat Gas loope lat of waide do Atomkaadene bestroald mad
Mikrowallen-Stroalenge
.
Neen eensich Materioal kon do foar Fusion noodige Temperatuure wierstounde. In dan Fusionreaktor mout dat Plasma deeruum altied ap sicheren Oustand fon ju Wooge heelden waide. Uum deerfoar tou suurgjen, wad dat Plasma faastheelden in n magnetisk Faild: Atomkaadene sunt positiv leeden un ju
Lorentzkraft
ap do Kaadene suurget deerfoar, dat dat Plasma in dat magnetiske Faild n uungefeer kring- of spiroalfoarmigen Boan foulget uum do Faildlienjen tou. Dat Magnetfaild is sodoane bilded, dat Kaadene do der uut dan Kring antkuume wollen, deeroun truch dan Lorentzkraft touraach taid waide.
Bie ne twaide Methode uum tou beharskede Kaadenfusion tou kuumen, waide litje holle Kuugele fald mad ne Deuterium-Tritium-Miskenge, fon moorere Sieden beskeeten mad Hoochlaitengs-Energie-Bunnele (
Lasere
). Ju Buutersiede fon sun litje Kuugel explodiert, wiertruch dan Inhoold touhoopetaid wad, so dat Kaadenfusion aptreede kon. Moorere tjoon Kuugele mouten ap ju Wiese tou Kaadenfusion broacht waide uum n substantiellen Energie-Ardraach tou kriegen.
Foarallen in do USA wad mad ju Methode experimentierd. Reekenprogrammatuur ju der foar dat Touhoopetaien fon do litje Kuugele anwoand wad, stimt uureen mad ju der bie ju Antwikkelenge fon Woaterstofbomben anwoand wad. Ju Laserapparatuur, ju der bie dissen Typ Unnersaikenge benutsed wad, is gans groot. Dissen Wai atter beharskede Kaadenfusion foar Elektrizitats-Arreegenge in grooten Uumfang had in de Waareld nit ju grootste Prioritat.
Dat Siel fon ju internationoale Fusionsunnersaikenge is dat Realisierjen fon n Prototyp Fusion-Energiezentroale, die der do Anfoarderengen antsprakt, ju ju Salskup stoalt: sicher, daaged, ruum Fjuurenge foarhounden, minimoale Uumwaareld-Belastenge un ekonomisk loonjend. In dat laaste Jiertjaand sunt wichtige wietenskuppelke un techniske Naierengen moaked wuuden in ju Fusionsunnersaikenge. Dat groote Problem is aaltied weesen, wo me ju Reaktion ‘iensluute’ kon. Bie do maaste experimentelle Installatione wad deerbie dan buppe erwaande Prinzip fon magnetiske Iensluutenge anwoand. Uum dat foarnuur tou kriegen is technisk ne groote Haaruutfoarderenge.
In 1979 wuude in
Groot-Britannien
ounfangd mad dan Bau fon dan
Joint European Torus
(JET), die der 1983 in Bedrieuw nuumen wuude. Die JET waas die eerste
Tokamak
in de Waareld, wieroun mad ju achte Fusionfjuurenge, Deuterium un Tritium, oarbaided wuude. In disse Zentroale is dat geloangen, 16 Megawatt an Laistengte tou arreegjen, man deertou bruukten do 25 Megawatt! Wan der also neen netto Energie-Produktion waas, is die JET noch altied Waareldmaster in dat Arreegjen fon Fusionsenergie.
Siet 2006 oarbaidet ju Fusion-Gemeenskup an n groot internationoal Fusions-Experiment, die
ITER
. ITER hat
International Thermonuclear Experimental Reactor
un is n Unnerniemen fon Europa, Ruslound, do USA, China, Indien un Suud-Korea. ITER, die der atter ju Ferwachtenge uum 2016 in Bedrieuw kumt, mout wiese dat Fusion ap Aide muugelk is. ITER wol 500 Megawatt produzierje, tjoonmoal moor as noodich uum ju Reaktion tougoang tou brangen. Die Reaktor wad baud in
Caderache
in Suud-
Frankriek
Wakke Unnersaikere sunt tougoang mad Unnersaikenge atter
koolde Fusion
, d. h. Kaadenfusion bie Ruumtemperatuur. Bit nu sunt do Fersaike noch altied nit reproduzierboar un disse Lienje fon Unnersaikenge wad min iedenst nuumen. Pons un Fleischmann kwieden, dat jo Kaadenreaktion kreegen bie
Sonolumineszenzfersaike
in
deuterierd
Azeton, wierbie gans litje Luftblaisen in ne Flussigkaid kraftich kollabierje. Bee sunt bit ap nu nit bewiesd.
- Organisatione