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Fusionsreaktor ein Schritt näher

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Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Hansen » 2. Nov 2019, 22:31

Wie der Titel schon sagt ist es Wissenschaftlern gelungen in einem Magnetfeld das Plasma vom Ausbüchsen zu verhindern.
Ob ein gelungener Versuch Praxis Tauglich ist?

And now,
for the first time, Chinese and American physicists have managed to confine plasma in a powerful magnetic field and prevent it escaping, according to a paper they published in the latest issue of journal Physical Review Letters.
https://www.scmp.com/news/china/science ... nd-nuclear

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von seeker » 3. Nov 2019, 09:19

Ja, es geht Schrittchen für Schrittchen voran, das ist erfreulich.
Ob man es eines Tages so weit hinbekommt, dass sich die Fusion auch rechnet, steht leider immer noch in den Sternen; also im kWh-Erzeugungspreis eines Fusionskraftwerks über ein paar Jahrzehnte gerechnet, in Konkurrenz zu anderen Techniken. Da geht es dann auch um so Sachen wie Betriebssicherheit, Regelbarkeit der Energieabgabe, Ausfallzeiten, Instandhaltung, Wartungsaufwand, Betriebskosten, Aufbau und Rückbau des Kraftwerks, Brennstofferzeugung, Abfallentsorgung, Lagerung, Infrastruktur, usw., das Ganze drum herum halt. So weit sind wir noch gar nicht, erst einmal muss gezeigt werden, dass ein solches Kraftwerk mehr Energie erzeugen kann als man hineinstecken muss - und am besten länger als ein paar Sekunden.
Warten wir ab, seit 60 Jahren heißt es, dass wir in 30 Jahren so weit sind.
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Hansen » 3. Nov 2019, 22:48

seeker hat geschrieben:
3. Nov 2019, 09:19
Abfallentsorgung, Lagerung,
Gibt es beim Fusions Reaktor Abfallenprodukte? Ich dachte eher nicht.

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Skeltek » 3. Nov 2019, 23:28

Ich halte die bisherigen Ansätze für unsinnig. Die Fusion und Genese von Energie destabilisiert die Druckverteilung. Da hilft eine einfache Betrachtung der Impulsflußverteilung entlang eines Magnetfeldquerschnitts. Aber das ist nur eine Einschätzung von mir.

Möglicherweise ist die Fusionsforschung genau das, was unseren Planeten letztlich zu Grunde richtet: Die Hoffnung mit unserem ewig steigenden Energiekonsum doch noch irgendwie durch zu kommen und dann durch eine 'Wundertechnologie' gerettet zu werden, welche letzten Endes vermutlich von Vorne herein physikalisch nie möglich war.
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von seeker » 4. Nov 2019, 00:45

Hansen hat geschrieben:
3. Nov 2019, 22:48
Gibt es beim Fusions Reaktor Abfallenprodukte? Ich dachte eher nicht.
Es gibt weniger und weniger problematische Abfälle.
Neutronenbeschuss wandelt Atome in den Reaktorwänden um, zu z.T. strahlenden Isotopen.
Tritium (überschwerer Wasserstoff) ist radioaktiv. Die Halbwertszeiten sind aber vergleichsweise kurz.
Und es entsteht natürlich auch ganz normaler Abfall.

https://www.scinexx.de/dossierartikel/k ... e-energie/
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Hansen » 4. Nov 2019, 20:07

Skeltek hat geschrieben:
3. Nov 2019, 23:28
Möglicherweise ist die Fusionsforschung genau das, was unseren Planeten letztlich zu Grunde richtet: Die Hoffnung mit unserem ewig steigenden Energiekonsum doch noch irgendwie durch zu kommen und dann durch eine 'Wundertechnologie' gerettet zu werden, welche letzten Endes vermutlich von Vorne herein physikalisch nie möglich war.
Besser als die normalle kernkraft ist sie alle male die Fusion.
scinexx.de hat geschrieben:Fällt die Kühlung des Reaktors aus, Fusionsreaktion kommt von selbst zum erliegen. Ein Super-GAU oder ein Unfall wie in Tschernobyl wären daher unmöglich.

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Skeltek » 5. Nov 2019, 00:08

Mir ging es darum, daß der Irrglaube an die Fusion als Lösung uns dazu bringt, unvorsichtiger mit unseren Energiereserven umzugehen.
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von seeker » 5. Nov 2019, 18:44

Ob es ein Irrglaube ist, muss sich erst noch zeigen.
Richtig ist aber, dass wir uns nicht darauf verlassen können, dass das irgendwann wunderbar funktioniert und dann ganz allein Ruck Zuck all unsere Energieprobleme löst. Das wird ganz sicher nicht passieren, jedenfalls nicht rechtzeitig.
Grüße
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Frank » 6. Nov 2019, 19:17

seeker hat geschrieben:
5. Nov 2019, 18:44
Das wird ganz sicher nicht passieren, jedenfalls nicht rechtzeitig.
Das halte ich für eine gewagte Aussage, denn ein funktionierender Fusionsreaktor wäre tatsächlich die Lösung unserer Energieprobleme.
Wann das sein wird? Keine Ahnung.
Mir fällt immer mehr auf und das ist das, was mich wirklich fassungslos macht(manchmal sogar wütend), denn während alle Untergangsszenarien als bahre Münze hingenommen werden und quasi feststehen, sind Durchbrüche in der Forschung im Grunde unmöglich und wenn, zu spät. :roll:

Bisschen mehr Optimismus und etwas weniger Endzeit wäre toll . ;th
Mit freundlichen Grüßen

Frank

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Skeltek » 6. Nov 2019, 21:35

Derzeit werden doch lediglich Optimierungen an der Mischung der drei Werte Dichte, Magnetfeldstärke und Energieausbeute vorgenommen um die hin und her zu tauschen. Viel mehr wird sich am Prinzip mittelfristig nicht ändern. Scheint am ehesten so als würde man sich wenn man es echt optimistisch sieht beim Quotient von Energiegewinn und Verbrauch immer mehr an die 1 annähern, indem man immer mehr Energie rein investiert.
Mehr Gewinn als Verlust geht nur echt kurzfristig wenige Sekunden, nachdem(!) man bereits einen größeren Vorschuss an Energie ins Magnetfeld geblasen hat.
Man steigert den Gewinn nur marginal, scheint aber nur knapp so viel Energie heraus bekommen zu können, wie man vorher hinein gesteckt hatte...
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von seeker » 7. Nov 2019, 00:13

Frank hat geschrieben:
6. Nov 2019, 19:17
Bisschen mehr Optimismus und etwas weniger Endzeit wäre toll .
Weißt du, ich versuche halt einfach realistisch zu sein. Der Realist ist für den Optimist halt ein Pessimist. :wink:
Schau mal: Ein erstes kommerzielles Fusionskraftwerk werden wir allerfrühestens 2050 haben. Die Chinesen planen da auch etwas für diesen Zeitpunkt. Aber daran sind halt schon erhebliche Zweifel angesagt, rechne einmal eher damit, dass wir das im Optimalfall bis ca. 2070 haben werden, falls das überhaupt klappt.
Und selbst wenn das passiert, dann werden wir ja wohl ganz sicher nicht 2075 den gesamten Weltenergiebedarf mit dieser neuen Technik befriedigen können oder auch nur alle Kinderkrankheiten ausgemerzt haben. Bis dahin wärs dann immer noch ein weiter Weg, damit ist in diesem Jahrhundert einfach nicht mehr zu rechnen, frühestens werden wir anfangs des 22. Jahrhunderts einen relevanten Teil unseres Energiebedarfs darüber decken können. Und das ist schon eine optimistische Aussage.
Ich bin jetzt kein Fusionsexperte aber ich habe wenigstens ein klein wenig Ahnung was da alles an der Fusion dranhängt: Das ist richtig, richtig komplexe Technik, auch Prozesstechnik, ein AKW ist dagegen ein Kinderspiel. Deshalb werkelt man ja schon so viele Jahrzehnte daran herum und hat immer noch kein funktionierendes Kraftwerk. Und man weiß eben auch, dass je komplexer Technik wird, desto fehleranfälliger wird sie auch, ein Fusionskraftwerk, das im Jahr 10 Monate still steht und repariert und gewartet werden muss, ist nicht das, was wir uns wünschen.
Wir wollen ein zuverlässiges Teil. Und sowas dauert, das braucht Entwicklungszeit. Und ob man es wirklich hinbekommt weiß man eben erst, wenn man es hinbekommen hat. Und nicht zuletzt soll es ja auch noch wirtschaftlich sein. Ich arbeite in der Entwicklung, mir ist das sonnenklar. Allzu oft stellt sich am Ende heraus: "Es ginge schon, aber es geht nicht!"

Schau dir einmal den Stand der Forschung an:
https://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusio ... _Forschung

Demo soll 2050 kommen, wenn alles klappt, das soll aber wie der Name schon sagt nur eine kleine Prototypanalage werden.

Und schau auch bitte einmal hier rein:
https://de.wikipedia.org/wiki/Fusionsen ... ierbarkeit

Da sind einfach noch ganz viele Fragezeichen.
Skeltek hat geschrieben:
6. Nov 2019, 21:35
Derzeit werden doch lediglich Optimierungen an der Mischung der drei Werte Dichte, Magnetfeldstärke und Energieausbeute vorgenommen um die hin und her zu tauschen. Viel mehr wird sich am Prinzip mittelfristig nicht ändern.
Also Skeltek, machmal weiß ich echt nicht, was ich zu solchen Aussagen sagen soll...
Bei der Fusion wird an ganz vielen Detailproblemen gearbeitet, das fängt schon mit der Haltbarkeit der verwendeten Materialien an und geht mit dem Problem weiter, dass man ins Plasma ständig neuen schweren Wasserstoff reinbringen muss und das fusionierte Helium gleichzeitig wieder rausbekommen, weil das sonst den Prozess vergiftet und noch soo vieles mehr - und zwar zuverlässig und immer und dauerhaft und billig.
Grüße
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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Hansen » 7. Nov 2019, 00:23

Frank hat geschrieben:
6. Nov 2019, 19:17

Das halte ich für eine gewagte Aussage, denn ein funktionierender Fusionsreaktor wäre tatsächlich die Lösung unserer Energieprobleme.
Explodieren tun sie wohl nicht von daher ist es wohl eher notwendig ein paar Hunderte zu haben.
Wie hoch ist der gesamt Energiebedarf der Menschheit?
2016 by forbes hat geschrieben: According to the United States' Energy Information Administration, one of the major world sources that gathers information about the world's energy use, the amount of energy supplied by all the sources of energy across the world is tremendous: 155,481 TeraWatt-hours as of 2014, the latest year on record.

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von tomS » 13. Nov 2019, 10:11

Zurück zum Eingangspost: da muss es sich schon um Details halten, der stabile Einschluss war schon länger möglich.
Gruß
Tom

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Hansen » 13. Nov 2019, 15:14

tomS hat geschrieben:
13. Nov 2019, 10:11
Zurück zum Eingangspost: da muss es sich schon um Details halten, der stabile Einschluss war schon länger möglich.
Ob ein gelungener Versuch Praxis Tauglich ist? das ist die offene Frage des Eingangsposts ;) ;look

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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von seeker » 13. Nov 2019, 17:51

Es ist wie gesagt noch ein weiter Weg, auch wenn mehrere Meilensteine schon erreicht wurden.
Ziel ist nicht nur irgendwelche Atome zu verschmelzen (das ginge auch mit einem Beschleunigerring), sondern ein zuverlässiges, haltbares, sicheres Kraftwerk, das dauerhaft einen deutlichen Überschuss an kostengünstigem Strom produziert - und viel davon.
Der Teufel steckt da im Detail, die Technik ist deutlich komplexer als bei anderen Kraftwerkstypen.
Grüße
seeker


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Re: Fusionsreaktor ein Schritt näher

Beitrag von Skeltek » 13. Nov 2019, 20:53

Es gibt eine neue Art von Fusionsreaktor, in welchem durch 6 um kleine Klötze angeordnete Beschleuniger Impulsartig die Brennstoffträger in der Mitte mit irgendetwas beschießen. Die Fusion findet statt und ist eigentlich gelaufen, noch bevor die Gelbehälter durch die Wucht aufplatzen. zumindest scheint der Energieertrag hier positiv.
Ich denke ohnehin, dass es besser wäre den Wasserstoff aus mehreren Beschleunigern auf denselben Punkt zu bündeln und eine kontinuierliche Fusion in einem Punkt zu generieren. Ich denke nicht, dass es möglich ist das teilfusionierte Plasma über eine lange Zeit auf demselben Querschnitt zu halten.
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