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Kernfusion

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Kernfusion ist die Verschmelzung zweier Atomkerne zu einem neuen Atomkern. Die Fusion leichter Kerne erlaubt die Gewinnung von Energie: Dieser physikalisch Vorgang ist die Energiequelle unserer Sonne.

Die Bedingungen, bei denen Kerne von Wasserstoff-Isotopen miteinander verschmolzen werden können, sind exotisch: Mehrere Millionen Grad Celsius bei einer relativ hohen Dichte der als Plasma vorliegenden Stoffe.
Um die Verschmelzung zweier Kerne zu erreichen, müssen diese nahe genug zusammengebracht werden, damit die anziehend wirkenden Kernkräfte - die sogenannte starke Wechselwirkung - stärker werden, als die Abstoßung durch die gleichnamige (positive) elektrische Ladung der Atomkerne.

Mit steigender Dichte nimmt die Wahrscheinlichkeit zu, daß sich zwei Kerne nahe genug kommen. Bei hohen Temperaturen besitzen die Kerne höhere Bewegungsenergie, damit höhere Geschwindigkeiten, was ebenfalls dazu führt, daß die Abstände zwischen den Kernen klein genug werden können, wenn sie sich aufeinander zubewegen.

Symbolisch sieht dies für den Fusionsprozeß, der den einfachsten technischen Zugang verspricht, so aus:

kernfusion_prozess.gif

Der Zusammenhalt des Plasmas kann durch den Trägheitseinschluß oder den magnetischen Einschluß erreicht werden.
Zum dem Plasmen des Trägheitseinschlusses zählt das Plasma der Sonne und der anderen Sterne oder das Plasma, welches bei der gepulsten Fusion über Laser-, Röntgen- oder Teilchenstrahlen erzeugt wird. Bei der gepulsten Fusion sollen durch gleichzeitig Aufheizung und Kompression des Plasmas die Bedingungen geschaffen werden, bei denen Kernfusionsprozesse stattfinden.
Der Magneteinschluß wird in entsprechend geformten Magnetfeldern derzeit untersucht.

Die technische Beherrschung des Kernfusions-Prozesses ist die Grundlage für den Bau eines brauchbaren Kernfusionsreaktors, der wiederum den Bau von Kernfusionskraftwerken ermöglichen würde.


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