Kernfusion: Tritium vs. Helium 3

28/07/2009 - 18:29 von Ingo Thies | Report spam
Hi,

eine Frage zur kontrollierten Kernfusion in spe ist mir gerade heute bei
der Diskussion mit einem Bekannten aufgekommen.

Der klassische Ansatz besteht ja darin, Tritium (T) mit Deuterium (D) zu
Helium 4 (He4) zu fusionieren, wobei ein Neutron übrig bleibt.

Abgesehen von den bekannten Problemen, das D/T-Plasma heiß zu bekommen
und zu isolieren, wurde in diversen Dokus auch das Neutronenproblem
angesprochen: Neutronen können von Hüllenmaterial eingefangen werden und
ggf. radioaktive Nuklide erzeugen. Daneben werde das Hüllenmaterial mit
der Zeit spröde. Die Fusionsforscher tràumten daher von großen Helium-3
(He3) Vorkommen auf dem Mond, da He3+D mit àhnlich großer
Energiefreisetzung fusioniere (da He3 und T fast die gleiche
Bindungsenergie haben), jedoch ein Proton statt eines Neutrons
freiwerde. Protonen wiederum seienn weitaus weniger problematisch, da
sie elektrisch geladen sind und daher leicher kontrolliert werden
könnten. Am Ende fàngt sich ein p ein Elektron ein, sucht sich einen
Partner und verflüchtig sich mit diesem als gewöhnliches H_2-Gas.

Nun ist T bekanntlich radioaktiv und zerfàllt mit einer Halbwerszeit von
ca. 12.3 Jahren zu He3 unter Abgabe von \beta-Strahlung mit moderaten 19
keV (und einem Neutrino, das nicht weiter stört).

Daher dràngt sich die Frage auf: Warum zum Mond fliegen, wenn man He3
ganz einfach herstellen kann, indem man flüssiges (oder von mir aus auch
komprimiertes gasförmiges oder in T_2O gebundenes) Tritium lagert und
das anfallende He3 einfach sammelt? Gerade aufgrund seiner kurzen
Halbwertszeit hàtte man schon nach 12 Jahren Lagerzeit die Hàlfte des
Tritium-Bestandes in He3 umgewandelt. Sind Tritium und Helium 3 einfach
so schwer zu lagern (wie will man dann letzteres vom Mond zur Erde
bringen?), oder begehe ich irgendwo einen (ggf. durch die sommerlichen
Temperaturen bedingten) Denkfehler?

Gruß,
Ingo
 

Lesen sie die antworten

#1 Carla Schneider
29/07/2009 - 15:21 | Warnen spam
Ingo Thies wrote:

Hi,

eine Frage zur kontrollierten Kernfusion in spe ist mir gerade heute bei
der Diskussion mit einem Bekannten aufgekommen.

Der klassische Ansatz besteht ja darin, Tritium (T) mit Deuterium (D) zu
Helium 4 (He4) zu fusionieren, wobei ein Neutron übrig bleibt.

Abgesehen von den bekannten Problemen, das D/T-Plasma heiß zu bekommen
und zu isolieren, wurde in diversen Dokus auch das Neutronenproblem
angesprochen: Neutronen können von Hüllenmaterial eingefangen werden und
ggf. radioaktive Nuklide erzeugen. Daneben werde das Hüllenmaterial mit
der Zeit spröde. Die Fusionsforscher tràumten daher von großen Helium-3
(He3) Vorkommen auf dem Mond, da He3+D mit àhnlich großer
Energiefreisetzung fusioniere (da He3 und T fast die gleiche
Bindungsenergie haben), jedoch ein Proton statt eines Neutrons
freiwerde.



Der Haken ist dass man viel mehr Energie braucht um He3 mit D zu fusionieren,
d.h. das Plasma muss 10 mal heisser sein - dafuer verliert man keine
Waerme durch die Neutronen.


Protonen wiederum seienn weitaus weniger problematisch, da
sie elektrisch geladen sind und daher leicher kontrolliert werden
könnten. Am Ende fàngt sich ein p ein Elektron ein, sucht sich einen
Partner und verflüchtig sich mit diesem als gewöhnliches H_2-Gas.



Vor allem kann man mit Protonen keinen Bombenstoff herstellen - im Gegensatz
zu Neutronen...


Nun ist T bekanntlich radioaktiv und zerfàllt mit einer Halbwerszeit von
ca. 12.3 Jahren zu He3 unter Abgabe von \beta-Strahlung mit moderaten 19
keV (und einem Neutrino, das nicht weiter stört).

Daher dràngt sich die Frage auf: Warum zum Mond fliegen, wenn man He3
ganz einfach herstellen kann, indem man flüssiges (oder von mir aus auch
komprimiertes gasförmiges oder in T_2O gebundenes) Tritium lagert und
das anfallende He3 einfach sammelt? Gerade aufgrund seiner kurzen
Halbwertszeit hàtte man schon nach 12 Jahren Lagerzeit die Hàlfte des
Tritium-Bestandes in He3 umgewandelt. Sind Tritium und Helium 3 einfach
so schwer zu lagern (wie will man dann letzteres vom Mond zur Erde
bringen?), oder begehe ich irgendwo einen (ggf. durch die sommerlichen
Temperaturen bedingten) Denkfehler?



Das Tritium muss ja auch irgendwo her kommen. Wenn bei der Kernfusion
keine Neutronen entstehen kann man auch kein Tritium aus Lithium brueten.
Man koennte es natuerlich in normalen Kernreaktoren erzeugen, aber da
muesste man dann mehr Energie durch Kernspaltung erzeugen als durch Kernfusion.





http://www.geocities.com/carla_sch/index.html

Ähnliche fragen