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Montag, 12. November 2018

Kern-(Kon-)fusion

Gepostet durch Admin am Mittwoch, 13. Januar, 2010

Können Sie sich einen nuklear-fusions Reaktor vorstellen, der im Betrieb jährlich nur halb soviel kostet, wie ein Kohlekraftwerk, weil der Brennstoff leicht verfügbar und billig ist und weil Sicherheitsvorkehrungen dank der stark reduzierten Radioaktivität, die vom Reaktor ausgeht, gering gehalten werden kann. Es wären gerade mal 200 Gramm Boron pro Tag nötig, um einen 100 Megawatt Reaktor zu betreiben – was Kosten von nur ein paar Dollar verursacht.

Der Reaktor würde keine sogenannten Treibhausgase produzieren, welche zur globalen Erwärmung beitragen, und Energie in der Form von Elektrizität sowie Helium Gas wären die einzigen Produkte des Reaktors. Wenn Schwierigkeiten wärend dem Betrieb auftreten würde sich der Reaktor selbständig schnell abschalten.

Gemäss Forschern an der UC Irvine und der University of Florida ist die Entwicklung von sicheren und kostengünstigen Energiequellen wichtig, weil die bestehenden Kernkraftwerke, welche in den 1950er und 1960er Jahren erstellt wurden, in diesem kommenden Jahrzehnt geschlossen werden müssen, da ihre Betriebslizenzen ablaufen. Eine Lizenz ist typischerweise für 40 bis 50 Jahre gültig; die Anlagen müssen wegen Strahlenschäden geschlossen, und viele Anlagenteile wegen der hohen radioaktiven Strahlung eingegraben werden.

Der englische News Service Independent.co.uk hat in seiner Ausgabe vom 11. Januar 2010 einen Artikel von Pat Pilcher veröffentlicht, welcher statuiert, dass ein solcher Reaktor vom UCI Physik Professor Norman Rostoker, dem UCI Physik Forscher Michl Binderbauer, dem Physik Professor Hendrik Monkhorst von der University of Florida entwickelt wurde. Das Prinzip dieses Reaktors basiert auf der Kollision von Strahlen aus Boron und Wasserstoff Partikeln, welche in den Reaktor geschossen werden, wo sie von Magneten gebogen werden, was eine Kollision und Fusion der Kerne bewirkt. Die Fusion würde energetisch geladene Teile erzeugen, welche dann direkt in Elektrizität umgewandelt werden können – bei einem Wirkungsgrad von 90%, im Vergleich zu den maximal 40% eines traditionellen Kohle betriebenen Heizkraftwerkes oder einem Deuterium-Tritium Tokamak Fusions Reaktoren – welcher als zwar lange geplantes Projekt einer 10 Milliarden Dollar teuren Forschungsanlage nach Meinung der Forscher zu keinem brauchbaren Reaktoren führen würde.

Die neuerlich vorgeschlagene Technologie ist das Produkt aus fünf Jahren Untersuchungen, welche hauptsächlich auf Fragen zur Gestaltung des Reaktors gerichtet waren, anstatt auf Fusionsexperimente und -Theorien zu fokussieren, welche dann schliesslich zu einem Reaktoren führen könnten, wie Rostocker erklärte, und sie könnte als kommerzieller Reaktor innerhalb von 10 Jahren – finanziert durch private Investoren – zum Einsatz kommen.

Der Artikel im Independent hat den NZ Herald als Quelle dieser Information angegeben, wo derselbe Artikel vom selben Autoren am selben Datum publiziert wurde. Interessanterweise wurde diese Information am 20. November, 1997 (das ist kein Schreibfehler! – siehe auch Science Blog ) bekanntgegeben und bis heute sollten wir deshalb eigentlich alle bereits saubere grüne und günstige Energie nutzen können! Ich überlasse es Ihnen, daraus Schlüsse zu ziehen, aber ich finde, dies wäre ein tolles Thema gewesen zur Mittelbeschaffung während dem kürzlich abgehaltenen CO2 Summit in Kopenhagen!

Nun, offensichtlich ist dies etwas, was noch nicht vollständig schubladisiert wurde und Arbeiten in dieser Richtung finden nach wie vor statt, wie wir aus diesem Youtube Video entnehmen können (Hoffe, das ist nicht „bloss ein bisschen rumspielen, damit die Studenten beschäftigt bleiben“…). Bleiben wir also guter Dinge, dass wir das eines Tages tatsächlich erleben werden.

Hier der Kommentar auf Youtube für dieses Video:

Wir sind eine Gruppe von Studenten an der UMass Lowell, welche eine Typ Fusionsreaktor baut, die als Farnsworth Fusor bekannt ist.

Fusion wurde konventionell betrieben, indem ein Gas zu einer solch hohen Temperatur erhitzt wurde, dass das durchschnittliche Partikel des Gases genug Energie erhält, um die Coulombische Abweisung eines anderen Partikels Kern zu überwinden, sodass es damit verschmelzen kann.

Stattdessen benutzen wir 2 konzentrische sphärische Gitter von welchem eines mit einem hohen negativen Potential geladen wird um so ein elektrisches Feld zu erzeugen, welches das ionisierte Gas auf eine genügend grosse Geschwindigkeit beschleunigt, damit es fusionieren kann. Die dafür benötigte Technologie und die Betriebskosten sind um ein vielfaches geringer als die teuren Projekte wie ITER, während sie dennoch eine kontinuierliche nukleare Fusions Reaktion erzeugen.

Das System besteht aus einem Vakuum System, welches unseren Behälter aus rostfreiem Stahl leerpumpt. Wir bentzen dann einen regulierbaren Autotransformer, um die Eingansspeisung für unseren Hochspannungs-Transformer zu kontrollieren. Der Transfomer liefert zwischen negativen 10’000 bis 50’000 Volt an unser zentrales Gitter.

Dieses Video zeigt das erste Plasma, das wir erzeugen konnten. Es findet noch keine eigentliche Fusion statt, da die Kammer mit Luft in einem Vakuum mittlerer Stärke gefüllt ist. Um tatsächlich Fusions Reaktionen zu erzeugen, müsste die Kammer mit Ihrem Brennstoff, dem Deuterium Gas befüllt sein.


Deuterium Gas? – Dachte es braucht nur Wasserstoff und Boron… nun jedenfalls, bitte seid vorsichtig, dass ihr nicht das Laboratorium in die Luft sprengt!

Übrigens: es gibt verschiedene private Anstrengunen, dies zum laufen zu bringen. Hier ein Beispiel dazu: http://www.thermonuclearfusionreactor.co.uk/

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