Was ist ein stellarator?
Gefragt von: Wanda Krüger | Letzte Aktualisierung: 8. Juli 2021sternezahl: 5/5 (15 sternebewertungen)
Ein Stellarator ist eine torusförmige Anlage zum magnetischen Einschluss eines heißen Plasmas mit dem Ziel der Energiegewinnung durch Kernfusion. Der Name dieses Fusionskonzeptes soll an die Kernfusion als Energiequelle der Sterne erinnern.
Wie funktioniert ein Stellarator?
In einem Stellarator wird der magnetische Käfig durch ein einziges Spulensystem erzeugt – also anders als beim Tokamak ohne einen Längsstrom im Plasma und damit ohne Transformator. Daher sind Stellaratoren für Dauerbetrieb geeignet, während Tokamaks ohne Zusatzmaßnahmen pulsweise arbeiten.
Wie funktioniert ein Tokamak?
Ein Tokamak ist ein Typ eines Fusionsreaktors, der auf dem Konzept der Fusion mittels magnetischen Einschlusses beruht. Ein Plasma aus Wasserstoffisotopen wird in einem Torus von starken Magnetfeldern eingeschlossen und auf etwa 100 bis 150 Millionen Grad Celsius erhitzt.
Was versteht man unter Tokamak?
Mit Tokamak wird ein Typ von Fusionsreaktor bezeichnet. Das Wort ist eine Transliteration des russischen Wortes токамак, das eine Abkürzung für „тороидальная камера в магнитных катушках“ /'tɔraidalʲnaia kamʲɛra v magnitnɨx katuʃkax/ ist. Das bedeutet wörtlich übersetzt toroidale Kammer in Magnetspulen.
Was ist eine Kernfusionsanlage?
Plasma ist ionisiertes Gas und Brennstoff von Fusionsreaktoren. ... Ziel der Fusionsforschung ist es, ein klima- und umweltfreundliches Kraftwerk zu entwickeln. Ähnlich wie die Sonne soll es aus der Verschmelzung von Atomkernen Energie gewinnen.
Funktionsweise eines Fusionsreaktors • Tokamak vs. Stellarator • Kommentarcheck | Hartmut Zohm
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Wie funktioniert der Fusionsreaktor?
Ein Fusionsreaktor funktioniert nach dem klassischen Prinzip eines Wärmekraftwerks: Wasser oder alternative Stoffe werden erhitzt und treiben eine Dampfturbine an, deren Bewegungsenergie von einem Generator in Strom gewandelt wird. ... In einem Fusionsreaktor muss Plasma auf hundert Millionen Grad Celsius erhitzt werden.
Welche Fusionsreaktoren gibt es?
- Ein Kernfusionsreaktor oder Fusionsreaktor ist eine technische Anlage, in der die Kernfusion von Deuterium und Tritium als thermonukleare Reaktion kontrolliert abläuft. ...
- Die Forschung konzentriert sich aktuell (2020) auf Tokamaks und Stellaratoren.
Was passiert bei der 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 versteht man unter Plasma?
Plasma (von altgriechisch πλάσμα plásma, deutsch ‚das Gebildete, Geformte') ist in der Physik ein Teilchengemisch aus Ionen, freien Elektronen und meist auch neutralen Atomen oder Molekülen. Ein Plasma enthält also freie Ladungsträger.
Wo wird ITER gebaut?
Im französischen Cadarache wird ein Testreaktor für die Kernfusion gebaut. Das internationale Milliardenprojekt ITER stand zwischenzeitlich vor dem Aus, inzwischen wird aber gebaut.
Wie ist ein Kernfusionsreaktor aufgebaut?
Im Zentrum liegt das energieliefernde Fusionsplasma. Das künftige Fusionskraftwerk wird schalenförmig wie eine Zwiebel aufgebaut sein: Das ringförmige Plasma im Zentrum ist umgeben von einer so genannten „ersten Wand“, dann dem „Blanket“ und dem Vakuumgefäß, auf das die Magnetfeldspulen aufgefädelt sind.
Kann ein kernfusionsreaktor explodieren?
Ein Fusionskraftwerk kann nicht „durchgehen“, wie es in Tschernobyl passiert ist. Selbst bei einem Gau kann es nicht explodieren. Außerdem ist sein Brennstoff, nämlich schwerer Wasserstoff, in den Weltmeeren praktisch unbegrenzt vorhanden.
Ist Fusion radioaktiv?
Anders als bei der Kernspaltung ist das durch die Kernfusion entstandene Helium nicht radioaktiv.
Was ist Kernfusion einfach erklärt?
Unter Kernfusion versteht man die Verschmelzung leichter Atomkerne zu schwereren Kernen. 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.
Warum wird bei der Kernfusion so viel Energie frei?
Bei der Fusion verschmelzen leichte (typischerweise wasserstoffähnliche) Kerne miteinander. Die größeren Kerne benötigen wiederum weniger Energie, um zusammengehalten zu werden – das setzt Energie frei. Dieser Prozess findet natürlicherweise in der Sonne und in den Sternen statt.
Was passiert mit den Elektronen bei der Kernfusion?
Bei den für Kernfusion notwendig hohen Temperaturen liegt Wasserstoff als Plasma vor, das heißt, die Atome sind aufgebrochen und Elektronen und Wasserstoffkerne bewegen sich unabhängig voneinander. Ein wichtiges Ziel der Fusionsforschung ist es, Methoden zu entwickeln, das Plasma einzuschliessen.
Wann gibt es Fusionsreaktoren?
Nach derzeitigem Plan soll der Reaktor 2025 fertiggestellt sein und das erste Plasma erzeugt werden, ab 2036 dann mit tatsächlicher Fusion experimentiert werden. Ab 2040 soll der Reaktor wieder abgebaut werden.
Welches Material hält 150 Millionen Grad aus?
Fusionswissenschaftler haben Methoden entwickelt, mit denen Plasma auf Temperaturen von 150 Millionen Grad Celsius erhitzt werden kann. Es gibt jedoch kein Material, das solch unvorstellbar heißen Temperaturen standhält und somit als Plasmagefäß dienen könnte.
Wo steht ein Fusionsreaktor?
Der Reaktor beruht auf dem Tokamak-Prinzip und ist seit 2007 beim südfranzösischen Kernforschungszentrum Cadarache im Bau.