Könnte man Kernfusion realisieren, wenn man einen Supraleiter auf Raumtemperatur hätte ? Energieproblem global?

Welches Energieproblem? Die Sonne strahlt jährlich 3.900.000 EJ auf die Erde, der Energiebedarf ist 469 EJ [1].

Aber nun zur Kernfussion. Es gibt zwei Arten ein Fussionsplassma einzuschließen.

1. Trägheitseinschluß.

Bei diesem Konzept wird der Brennstoff in kleine Kügelchen eingeschlossen und mit Hochleistungslasern beschossen. dabei verdampfen die äußeren Schichten in einigen Picosekunden (Billionstel Sekunden), löst dadurch eine Schockwelle aus, die den Brennstoff soweit komprimiert, das er etwa 10 Mio K erreicht und eine Fussionreaktion stattfindet. Hierzu sind keinerlei Magnete erforderlich.

2. Magnetischer Einschluß

Bei diesen Konzepten gibt mehrere Untervarianten:

a. magnetischer Spiegel

Das Magnetfeld sich so gestaltet, dass die das Plasma in einer ebenen bewegen kann, an den Rändern des Magnetfeldes jedoch reflektiert wird.

b. Tokamak

Hier wird das Plasma in einen einfachen Ring in einen labilen Gleichgewicht festgehalten.

c. Stellarator

Hierbei wird das Magnetfeld durch verdrehte Ringspulen so ineinander verflochten, dass sich das Plasma zu Mitte hin selbst fokusiert.

Allen Magneteinschlußkonzepten ist gemein, dass sie hohe Feldstärken benötigen, um das Plasma einzuschließen. Diese Feldstärken erreicht man nur mit supraleitenden Magneten. Für das eigentliche Problem, das Plasma * STABIL * einzuschließen und soweit aufzuheizen, dass eine * STABILE * Fussionsreaktion ablaufen kann, ist es egal ob, die supraleitenden Magnete mit Flüssighelium oder Flüssigstickstoff betrieben werden. Jedoch ist Stickstoff einfacher zu verflüssigen und auch überall verfügbar, sodass Hochtemperaturspraleiter bei Flüssigstickstofftemperatur von finanziellem und technischen Vorteil sind.

Aber wenn all diese Problem gelöst sind - egal bei welchen Einschluß - bleibt das Problem der Wandung. Bei der Fussionsreaktion stellen sich hohe Neutronenflüsse ein. Diese Neutronen sind nützlich für weitere Reaktionen. Daher wird man die Innenwand mit einen Neutronenreflektor überziehen (Beryllium, Wolfram). Die durchgehenden Neutronen wird man versuchen mit einen Neutronengift einzufangen (Bor, Kobalt seltene Erden). Durch die Bestrahlung werden diese Stoffe selbst radioaktiv und sind als Atommüll zu entsorgen. Dafür fehlt jedoch - wie bei der Fission - das Konzept. Ein weiteres Problem ist den Gammastrahlung. Die geht einfach durch. Je nach Härte wird man das Gebäude mit Blei und noch schwereren Stoffen auskleiden müssen, damit diese Strahlung halbwegs absorbiert werde.

Vieles von sogenannten Energieproblem kann man mit einfach Maßnahmen ohne Komforverluste lösen. Mein Arbeitsplatz wird von eine LED-Leuchte erhellt. Einsparung gegenüber einer Glühlampe ca 90%. Wenn es die Leitung zuliese, würde ich den Elektroherd durch eine Gasherd ersetzen. Primäreineergieeinsparung 30% - aber nicht CO2 neutral, sofern nicht mit Biogas betrieben. Und ich bin gewiss kein Öko. Fahre Auto, aber eine mit geringem Verbrauch. Lasse auch mal ein Gerät auf Stand-By. Runterdrehen der Heizung wenn ich zu Arbeit gehe ist schon automatisiert....

@another_nick: Das ach so seltene Tritium wurde/wird in Leuchtziffern von Uhren, Rauchmeldern, als Tracer bei medizinischen Untersuchungen oder Leuchstoffröhren verwendet. http://de.wikipedia.org/wiki/Tritium#Verwendung

Noch mal zu fragen was das ene mit dem anderen zu tun hat macht nicht wirklich Sinn. qm_sirius hat natürlich recht. Auch weil ich mir vorstellen kann wie du daruf kommst.

Die Fusion in der Sonne hat aufgrund der Art der Verschmelzung eine wesentlich höhere Temparatur als auf der Sonne. Das ist übrigens auch der Grund warum die erste erfolgreiche Zündung 50 Jahre länger gedauert hat als erwartet. Aber weder die 15Mio° noch die 100Mio° würde irgendein Materrial aushalten. Also brauchst du Magnetfelder. Und diese Magnetfelder aufzubauen kostet Energie. Insofern hast du tatsächlich recht, das die Energiebilanz einer Fusion Positiv beeinflußt wird, wenn es einen bei Zimmertemperatur Supraleitenden Stoff gäbe. Der Energieüberschuß dieser Fusion würde also steigen. In der Anfangszeit der Fusion hatte mnan tatsächlich auch die Idee das dies das einzige Problem werden könnte[1]

Aber die Fusion krankt heute an ganz anderen Problemen. Die technische Fusion Produziert den Tritiumbedarf über die Zwischenstufe des Litium 7 während der Fusion selbst. Durch die Teilung des Litium 7 ensteht dannn unter das notwendige Tritium. Das Deuterium kannst du durch einfache Wasserelektrolyse beschaffen. Zur Zeit ist aber bei diesem Prozess die Litium 7 Ausbeute bei der Fusion noch zu gering, So das hier kein stabieles Fliessgleichgewicht stattfinden kann, In dem der Brennstoff immer wieder neu produzeiert werden kann[2]

Du siehst die heutigen Probleme sind anderer Natur als die Aufrechterhaltung des Magnetfeldes,

Was hat das eine mit dem anderen zu tun? Nein, könnte man nicht.

Vielleicht meinst Du, dass die Magnete momentan das Problem sind und man mit HT-Supraleitern bessere bauen könnte. Aber das wäre ein Trugschluss.

Was man z.B. wirklich brauchen könnte wären Unmengen an Helium 3. Aber HT-Supraleiter braucht man dazu nicht.

Was hat denn Kernfusion mit widerstandsfreiem Strom zu tun?

Mit den supraleitenden Spulen ist das Problem des Magnetfeldaufbaus ja eigentlich schon gelöst. Supraleitung bei Raumtemperatur würde natürlich den technischen Aufwand erheblich reduzieren, aber das ändert nichts an der Tatsache, dass die größte Schwierigkeit noch immer darin besteht, die zur Fusion erforderlichen Temperaturen zu erreichen.

Lassen wir die Wendelsteiner mal experimentieren...

Ich bin kein Fachmann, aber so wie ich das verstanden habe, ist das nur ein Teil des Problems. Das Starten und der Verschleiß sind vorrangige Probleme. Die Fusion von den Wänden fern zu halten, damit diese nicht so wahnsinnig schnell verschleißen und diese über längere Zeit aufrecht zu erhalten, scheinen größere Probleme zu sein.

Nein. Vor einigen Jahren ging mal (auch in wissenschaftlichen Magazinen) die Meldung von der Kernfusion im Wasserglas um. Absurd genug. Aber wenn ich Wissenschaftsminister wäre, würde ich ohne weiteres ein paar Millionen dafür lockermachen - für die abseitige Chance, dass doch irgendwas dran ist, lohnt das allemal.

Kernfusion: in Frankreich wird der erste Reaktor im größeren Maßstab schon gebaut

Supraleiter >>> Niedrigtemperatur vs Kernfusion >>> Hochtemperriert

das macht keinen Sinn oder?

Die Kernfusion, der Prozess der in der Sonne stattfindet ,ist seit Jahrzehneten "kurz" vor dem Durchbruch.

Mit Supraleitern könnte man bessere Magnete konstruieren, um die Kernfusion innerhalb eines Magnetfeldes zu halten - sofern eine Kernfusion irgendwann funktionieren sollte.