Ph 13

Ausblick

Die Kernfusion

Mit der Entdeckung des Feuers (in der Sage hat Prometheus den Göttern das Feuer gestohlen) steht den Menschen eine "künstliche" Energiequelle zur Verfügung, welche die Entwicklung der Menschheit ganz wesentlich vorangetrieben hat. Die Zunahme der Weltbevölkerung, die Endlichkeit der Vorräte fossiler Energieträger (unser Energiebedarf wird heute zu ca. 90% mit fossiler Energie gedeckt), aber auch die CO2-Problematik lassen die Wissenschaftler seit vielen Jahrzehnten nach anderen Energieträgern Ausschau halten.

Machen wir´s der Sonne nach!
Die Sonne ist seit jeher der wesentliche Energiespender für die Entwicklung des Lebens auf der Erde. Vermutungen, die Energieproduktion auf der Sonne laufe so ähnlich wie bei der Verbrennung (Oxidation) von Holz, Kohle und Öl ab, müssen schnell verworfen werden, da einfache Abschätzungen zeigen, dass die Sonne auf diese Weise schon längst "ausgebrannt" wäre. Wie schafft es die Sonne so lange Energie zu liefern (man geht von einer Lebensdauer der Sonne von ca. 15 Milliarden Jahre aus, wobei die Sonne wahrscheinlich bereits ca. 7 Milliarden Jahre strahlt)?
Bei der Oxidation spielen sich Vorgänge in der Atomhülle ab, also bei einer Energieskala, die im eV- bzw. keV-Bereich liegt. Um viele Zehnerpotenzen höhere Energieumsetzungen finden im Kern bei Kernreaktionen statt (MeV-Bereich). Es lag also nahe für die Energieproduktion auf der Sonne Kernreaktionen verantwortlich zu machen. Bethe und Weizäcker konnten 1935 zeigen, wie auf der Sonne die Verschmelzung (Fusion) von Wasserstoffkernen zu Helium abläuft und dabei Energie frei wird (Bethe-Weizäcker-Zyklus).

Im Folgenden sollen die physikalischen Grundlagen der Kernfusion möglichst einfach dargestellt werden. Außerdem erhalten Sie einen Überblick, wie die Wissenschaft versucht mit Hilfe der Kernfusion der sich abzeichnenden Energieproblematik Herr zu werden.


Bild nach Fusedweb

Nützliche Links (von diesen Seiten stammen teilweise auch unsere Bilder):
Institut für Plasmaphysik (IPP), Garching: http://www.ipp.mpg.de/ippcms/de/pr/fusion21/
Princeton Plasma Physics Labratory (PPPL): http://www.pppl.gov/fusion_basics/pages/fusion_basics.html