Kernfusion warum deuterium und tritium?
Gefragt von: Herr Prof. Dr. Dieter Springer | Letzte Aktualisierung: 20. Juni 2021sternezahl: 4.4/5 (52 sternebewertungen)
Die Kernfusion ist gewissermaßen das Gegenteil von Kernspaltung: Hier werden zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren verschmolzen. Beispielsweise führt die Fusion eines Deuterium- und eines Tritiumkerns zur Bildung eines Helium-Kerns und zur Abstrahlung eines energiereichen Neutrons: 2H + 3H → 4He + n.
Warum Deuterium und Tritium?
Urey erhielt dafür 1934 den Nobelpreis für Chemie. Die beiden anderen natürlichen Isotope des Wasserstoffs sind Protium (1H) und Tritium (3H). Aufgrund der großen Bedeutung der Isotope und weil die Massen sich stark unterscheiden, verwendet man für die Isotope Deuterium und Tritium auch eigene Symbole: D und T.
Was ist Deuterium und Tritium?
Deuterium (von griechisch δευτερον: „das Zweite“) ist neben Protium und Tritium ein Isotop des Wasserstoffes. Sein Atomkern wird auch Deuteron genannt.
Welchen Nutzen hat die Kernfusion?
Die Kernfusion ist die Energiequelle der Sonne und der Sterne. Gelingt es, sie auf der Erde zu nutzen, steht der Menschheit eine praktisch unerschöpfliche Energiequelle zur Verfügung, welche die Umwelt nur gering belastet und keine Treibhausgase produziert.
Warum ist Kernfusion besser als Kernspaltung?
Ein Fusionsreaktor hingegen soll leichten Wasserstoff zu Helium verschmelzen. Und das hätte gegenüber der Uranspaltung mehrere Vorteile. Zum einen wären die Brennstoffe für die Fusion praktisch unerschöpflich - ganz im Gegensatz zu Uran.
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Was sind Vor und Nachteile der Kernspaltung gegenüber der Kernfusion?
Es fallen keine direkten Schadstoff-Emissionen an. Gegenüber Kernspaltung hat die Kernfusion weniger direkte Nachteile: Eine unkontrollierte Kettenreaktion ist noch unwahrscheinlicher, es herrschen wesentlich kürzere Zerfallszeiten für den radioaktiven Rückstand (30-100 Jahre), der zudem schwächer strahlt.
Was sind die Unterschiede zwischen Kernspaltung und Kernfusion?
Links: Fusion – leichte Atome verschmelzen miteinander und setzen Energie frei. Rechts: Fission – schwere Atome werden gespalten und setzen Energie frei.
Warum ist Kernfusion so schwierig?
Die starke elektrische Abstoßung zwischen Atomkernen macht die technische Herbeiführung der Kernfusion sehr schwierig.
Welche Faktoren sind für eine Kernfusion in der Sonne notwendig?
Eine Kernfusion erfolgt nur bei großem Druck und hoher Temperatur. Dabei wird Energie freigesetzt. Kernfusionen gehen ständig im Inneren der Sonne und anderer Sterne vor sich.
Was versteht man unter einer Kernfusion?
Als Kernfusion werden Kernreaktionen bezeichnet, bei denen je zwei Atomkerne zu einem neuen Kern verschmelzen. Kernfusionsreaktionen sind die Ursache dafür, dass die Sonne und alle leuchtenden Sterne Energie abstrahlen.
Was ist ein Tritium?
Tritium (von griechisch tritós »der Dritte«) ist neben Protium und Deuterium ein natürliches Isotop des Wasserstoffes. Sein Atomkern wird auch Triton genannt.
Was ist der Unterschied zwischen Wasserstoff Deuterium und Tritium?
Chemisch sind Deuterium und Tritium mit Wasserstoff identisch, da das Elektron nur von dem einen Proton im Kern angezogen wird, von dem Neutron aber nichts spürt. Physikalisch unterscheiden sich die drei Wasserstoffsorten in ihrem Atomgewicht. Deuterium ist etwa doppelt, Tritium dreimal so schwer wie Wasserstoff.
In welches Element wandelt sich Tritium um?
Tritium bildet unter Aussendung
Bei 3H handelt es um Wasserstoff und bei 3He um Helium. Das radioaktive Tritium zerfällt unter Aussendung von β-Strahlung mit einer Halbwertszeit von 12,3 Jahren zu 3He. Dabei wandelt sich im Atomkern ein Neutron in ein Proton um.
Ist Deuterium radioaktiv?
Das häufigste Isotop von Wasserstoff ist Protium mit einem Proton und keinen Neutronen. ... Obwohl Deuterium ein Isotop ist, ist es nicht radioaktiv. Sowohl Deuterium als auch Protium sind stabile Wasserstoffisotope. Gewöhnliches Wasser und schweres Wasser aus Deuterium sind ähnlich stabil.
Warum Fusion nur bis Eisen?
durch Fusion kann ein Stern höchstens Eisen erzeugen. Denn beim Eisenkern ist die Bindungsenergie je Kernteilchen (Proton, Neutron) am kleinsten. Daher wird Energie frei, wenn leichtere Kerne zu höchstens Fe fusionieren.
Kann man Deuterium trinken?
Durch diese unterschiedlichen Eigenschaften wirkt schweres Wasser auf die meisten Organismen leicht giftig. Experimente mit Mäusen zeigten, dass die Zellteilung (Mitose) unterdrückt wird.
Was sind die Gefahren der Kernfusion?
Auch bei der Kernfusion fallen radioaktive Abfälle an. Die Umweltorganisation Greenpeace macht hingegen geltend, unter dem Strich fielen beim Iter so viele strahlende Abfälle an wie bei jetzigen AKWs. ... So werde etwa zehn Mal mehr strahlendes Tritium freigesetzt als von den bislang 19 deutschen AKWs zusammen.
Ist die Kernfusion gefährlich?
Risiken hinsichtlich Kernwaffenverbreitung. Die Technologie der Kernfusion weist nur eine begrenzte Schnittmenge mit der Kernwaffentechnologie auf. Jedoch kann durch die Kernfusion theoretisch Material für Atomwaffen produziert werden und somit das Risiko einer Verbreitung von Kernwaffen erhöht sein.
Wie funktioniert die Energiegewinnung durch Kernfusion?
Kernverschmelzungen sind wichtige Naturprozesse: Viele chemische Elemente sind per Fusion aus Wasserstoff entstanden; Fusion ist die Energiequelle von Sonne und Sternen. ... Hier verschmelzen die Wasserstoff-Atomkerne zu Helium. Die bei dieser Kernfusion erzeugten gewaltigen Energien erwärmen und beleuchten auch die Erde.