Kernphysik
In der Kernphysik ist die Kernfusion eine Reaktion, bei der zwei oder mehr Atomkerne zu einem oder mehreren verschiedenen Atomkernen und subatomaren Teilchen (Neutronen oder Protonen) kombiniert werden. Der Massenunterschied zwischen den Reaktanden und Produkten manifestiert sich entweder in der Freisetzung oder Absorption von Energie.

Grundkonzept
Die Sonne erzeugt ihre Energie durch die Kernfusion von Wasserstoffkernen zu Helium. Im Kern verschmilzt die Sonne 620 Millionen Tonnen Wasserstoff pro Sekunde. Die Wasserstoff Deuterium-Tritium (D-T) Fusionsreaktion wird verwendet, um die Fusionsenergie freizusetzen.

Beispiel
Die besten Beispiele für die Kernfusion sind die Energien unserer Sonne. Die Sonne besteht aus viel Wasserstoff und durch die Verschmelzung von zwei Isotopen des Wasserstoffs wird Helium erzeugt und wiederum Energie freigesetzt.

Was ist Kernfusions Energie?
Fusionsenergie ist eine theoretische Form der Stromerzeugung, bei der Energie durch die Nutzung von Kernfusionsreaktionen zur Erzeugung von Wärme für die Stromerzeugung erzeugt wird. In einem Fusionsprozess verbinden sich zwei leichtere Atomkerne zu einem schwereren Kern und setzen gleichzeitig Energie frei.

Ist die Kernfusion gefaehrlich?
Nein es ist nicht gefaehrlich. Bei der Fusion werden keine schädlichen Giftstoffe wie Kohlendioxid oder andere Treibhausgase in die Atmosphäre abgegeben. Sein Hauptnebenprodukt ist Helium: ein ungiftiges Gas. Keine langlebigen radioaktiven Abfälle: Kernfusionsreaktoren produzieren keine hochaktiven, langlebigen radioaktiven Abfälle.

Der Prozess
Die Kernfusion ist der Prozess, bei dem zwei Atomkerne zu einem größeren Einzelkern verschmolzen werden und dabei Energie freigesetzt wird. . . . Bei der Protonen-Protonen-Fusion werden vier Wasserstoffatome zu einem einzigen Helium-4-Atom fusioniert und setzen dabei viel Energie frei.

Kernfusion in der Chemie
Die in den Kernen gebundene Energie wird in Kernreaktionen freigesetzt. Spaltung ist die Spaltung eines schweren Kerns in leichtere Kerne und Fusion ist die Kombination von Kernen zu einem größeren und schwereren Kern. Die Folge der Spaltung oder Fusion ist die Aufnahme oder Freisetzung von Energie.

Kernfusion
Ein Fusionsprozess, der einen Kern erzeugt, der leichter ist als Eisen-56 oder Nickel-62, führt im Allgemeinen zu einer Nettoenergiefreisetzung. Diese Elemente haben die geringste Masse pro Nukleon bzw. die größte Bindungsenergie pro Nukleon. Die Fusion von leichten Elementen zu diesen setzt Energie frei (ein exothermer Prozess), während eine Fusion, die Kerne erzeugt, die schwerer als diese Elemente sind, dazu führt, dass die Energie von den resultierenden Nukleonen zurückgehalten wird, und die resultierende Reaktion ist endotherm. Für den umgekehrten Prozess, die Kernspaltung, gilt das Gegenteil. Das bedeutet, dass die leichteren Elemente, wie Wasserstoff und Helium, im Allgemeinen schmelzbarer sind, während die schwereren Elemente, wie Uran, Thorium und Plutonium, spaltbarer sind. Das extreme astrophysikalische Ereignis einer Supernova kann genügend Energie produzieren, um Kerne zu Elementen zu verschmelzen, die schwerer sind als Eisen.

Einfach Zusammengefasst
Hast du jemals gesehen, wie Kohle in einem Grill oder in einem Ofen verbrannt ist? Es wird richtig heiß. Stellen Sie sich jetzt etwas vor, das zehn Millionen Mal stärker ist als das. Das mag ziemlich schwer zu denken sein, aber es existiert in der Tat - wenn auch nicht hier auf der Erde. Sie wird als Kernfusion bezeichnet.
Um die Kernfusion zu verstehen, denken Sie an all die winzigen Teilchen, die alles um uns herum ausmachen, die Atome genannt werden. In der Mitte jedes Atoms befindet sich ein dichtes Zentrum, das als Kern bezeichnet wird. Wenn sich der Kern eines Atoms mit einem anderen verbindet, wird eine riesige Menge an Energie erzeugt! Sie wird als “Fusion” bezeichnet, weil sie miteinander verschmolzen werden. Aber keine Sorge - die Atome um uns herum und in dir und mir werden nicht plötzlich verschmelzen - dafür wäre hier auf der Erde eine enorme Menge an Wärme nötig.
Die Kernfusion entsteht, wenn der Kern von zwei Atomen miteinander verschmilzt.
Die Kernenergie entsteht durch die Fusion. Diese Art von Energie ist eine Energiequelle, die zur Stromerzeugung genutzt werden könnte, obwohl wir noch keinen Weg gefunden haben, dies zu tun. Die häufigsten Atome im Universum, die zur Kernenergie verschmelzen, sind Wasserstoffatome. Wasserstoff ist die einfachste Art von Substanz, die es gibt. Wie wir unten sehen werden, finden die meisten Kernfusionsreaktionen im Weltraum statt.

Naheliegendes Beispiel
Du bist mit der Kernfusion besser vertraut, als du vielleicht denkst. Tagsüber, wenn die Sonne scheint, oder nachts, wenn man zu den Sternen aufblickt, sieht man die Kernfusion. Dies geschieht in allen Sternen unseres Universums. Sterne haben einen unglaublichen Druck auf sie, der sie aufheizt - heißer als alles, was wir Menschen erschaffen könnten. Die erzeugte Energie hält den Stern lange Zeit am Leben und hell. Denke daran, dass die Sterne sehr weit weg sind, aber wir sehen die Helligkeit ihrer Energie von hier auf der Erde aus. Dies gibt dir eine gute Vorstellung davon, wie mächtig die Kernfusion wirklich ist!

Voraussetzungen
Eine erhebliche Energiebarriere steht der Fusionsreaktion entgegen. Die langreichweitige Coulomb-Abstoßung zwischen den Kernen wird durch die stärkere, aber kurzreichweitige attraktive starke Kernkraft ausgeglichen. Das Problem besteht darin, die Kerne so nahe zu bringen, dass die starke Kernkraft die Coulomb-Barriere überwinden kann[?].
Das Ausmaß der Abstoßung der Kerne hängt von ihrer gesamten elektrischen Ladung und damit von der Gesamtzahl der darin enthaltenen Protonen ab. Die Größe der starken Kraft hängt von der Gesamtzahl der Nukleonen ab, was bedeutet, dass größere Kerne eine größere Kraft haben. Die Kombination dieser beiden Faktoren führt dazu, dass die Energie der Fusionsschwelle für schwere Wasserstoffisotope am niedrigsten ist, die nur ein Proton haben, das sie voneinander trennt, aber mehrere zusätzliche Neutronen, die sie zusammenziehen.
Der einfachste Weg, solche Energien bereitzustellen, ist die Erwärmung der Kerne. Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche kinetische Energie einer Substanz, was bedeutet, dass einige der Atome darin höhere und andere niedrigere Energien aufweisen. Für eine bestimmte Temperatur hat ein bestimmter Prozentsatz der Kerne genügend Energie, um zu fusionieren.
Der Reaktionsquerschnitt kombiniert die Auswirkungen der Potentialbarriere und der thermischen Geschwindigkeitsverteilung der Kerne zu einer “Wirkfläche” für Fusionskollisionen. Der Querschnitt bildet eine Gleichung.