Kernefusion

For andre betydninger, se Fusion
Deuterium-Tritium (D-T) fusionsreaktionen regnes som den mest lovende kandidat til at producere fusionsenergi.

Kernefusion eller blot fusion betegner i fysik en proces hvor mindre atomkerner forenes til en større atomkerne samt biprodukter (som f.eks. neutroner). Fusion udløser store mængder energi i form af varme og gammastråling. Fusionsprocesser spiller en afgørende rolle i Universets udvikling og har i nyere tid vundet teknologisk betydning. Den omvendte proces, hvor større atomkerner spaltes i mindre, kaldes fission.

Teoretisk baggrund

Atomkerner består af nukleoner, som er bundet til hinanden af den stærke kernekraft. Bindingsenergien er den energi som skal til for at skille en kernes nukleoner ad, svarende til den energi som frisættes når man samler nukleoner til en kerne. Ifølge Einsteins masse-energi-ækvivalensprincip er en atomkerne derfor lettere end summen af sine bestanddele. Bindingsenergien per nukleon er størst for middelstore kerner. Ved sammensmeltning af små kerner kan man altså øge bindingsenergien per nukleon og frisætte energi.

For at overvinde den elektrostatiske frastødning mellem protonerne i de reagerende kerner skal temperaturen være høj, typisk af størrelsesorden 1 million Kelvin. I stor skala foregår opvarmningen vha. elektromagnetiske felter. Til specielle anvendelser kan sonofusion og fusion udløst af pyroelektriske krystaller vise sig at være en farbar vej. Forsøg på at udvikle kold fusion er indtil videre slået fejl.

Fusionsprocesser ligger bl.a. til grund for Solens energiudstråling. Den energiudviklende kernereaktion er sammensmeltningen af fire hydrogenkerner til en heliumkerne:

,

hvor og betegner hhv. en positron og en neutrino, og hvor er den frisatte energi, som i dette tilfælde er 26,7 megaelektronvolt.

Et andet eksempel er sammensmeltning af hydrogenisotoperne deuterium og tritium:

,

hvor betegner en neutron, og hvor er lig 17,6 megaelektronvolt.

Selv om kun op imod 1 % af reaktanternes masse konverteres til energi ved en fusionsproces, er energiudviklingen per elementarreaktion enorm sammenlignet med kemiske forbrændingsreaktioner, nemlig af størrelsesorden 1 million gange så stor.

Fusionsprocesser i stjerner

Uddybende Uddybende artikel: Stjerners energikilder

Fusionsprocesser i en stjerne begynder, når stjernen stadig er en sky af brint. Fire hydrogenatomer går sammen med forskellige mellemkernereaktioner, som slutresultat danner helium (42He) (P-P-kæde). Når der ikke er mere brint tilbage, begynder en ny fusion.

Her lægges tre heliumatomer sammen til et kulstofatom (Tripel-alfa-processen).

I stjerner, som er mere massive end ca. 0,08 solmasser, er kernetemperaturen så høj, at der kan produceres helium i en cyklus af atomare kernefusioner med kulstof, kvælstof og ilt som katalysatorer (CNO-cyklus).

I en stor stjerne kan der foregå fusionsprocesser, indtil stjernen til sidst er blevet til jern, hvorefter fusionsprocesserne ophører. En stjerne vil i så fald blive til en hvid dværg.

Når stjerner er mere end halvanden gang så tunge som Solen, kan atomerne i kernen ikke klare presset. Elektronerne bliver presset ind i protonerne og bliver til neutroner. Når dette sker, bliver de yderste dele af stjernen blæst væk. Den er nu en neutronstjerne. Hvis stjernen som udgangspunkt har endnu større masse, bliver den til et sort hul.

Praktiske anvendelser

Udover at fusionsprocesser altså ligger til grund for Solens energiomsætning og således er forudsætning for alt liv på Jorden, har teknologi der baserer sig på fusion såvel civile som militære anvendelser.

Brintbomber udgør for længst en etableret del af stormagternes våbenarsenal. En brintbombe skal detoneres af en fissionsbaseret bombe, men overgår så til gengæld denne i sprængkraft med en faktor 1.000.

Fusionskraft, dvs. el-produktion som bygger på kontrolleret fusion, er endnu i udviklingsfasen. Lykkes det at overvinde de praktiske vanskeligheder, haves en næsten uudtømmelig energikilde, idet brændslet udgøres af deuterium som kan udvindes af vand, og tritium som kan fremstilles af litium ved beskydning med neutroner. Det væsentligste problem er at opbevare et plasma bestående af deuteriumkerner og tritiumkerner ved en temperatur som er passende høj til at fusionsreaktionen kan forløbe med nettoenergigevinst.

Aneutronisk fusion

Uddybende Uddybende artikel: Aneutronisk fusion

Fusionskraft baseret på fusion af deuterium og tritium har den udfordring, at der udsendes hurtige neutroner, som fx kan svække stål. Man har identificeret flere fusioner som (stort set) ikke afgiver neutroner og hvor henfaldskæderne heller ikke afgiver neutroner. Sådanne fusionsprocesser kaldes aneutroniske fusionsprocesser. En yderligere fordel er at man direkte af de resulterende ladede partikler kan udvinde elektrisk energi under nedbremsningen af disse, hvilket vil gøre energieffektiviteten højere. Ulempen ved de aneutroniske fusionsprocesser er, at de kræver meget højere temperaturer for at foregå.

Se også

Wikimedia Commons har medier relateret til:

Read other articles:

2010 Hong Kong filmWomb GhostsDirected byDennis LawWritten byDennis LawProduced byDennis LawStarringChrissie ChauLam SuetKoni LuiLai Lok-yiCinematographyEdmond FungEdited byYau Chi-waiMusic byTommy WaiDistributed byPoint of View Movie Production Co. Ltd.Release date 18 March 2010 (2010-03-18) Running time88 minutesCountryHong KongLanguageCantonese Womb Ghosts (simplified Chinese: 恶胎; traditional Chinese: 惡胎) is a 2010 Hong Kong horror film directed and written b...

 

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016) هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها...

 

座標: 北緯34度13分41.15秒 東経134度35分18.22秒 / 北緯34.2280972度 東経134.5883944度 / 34.2280972; 134.5883944 鳴門競艇場と小鳴門海峡 小鳴門海峡の位置。地図右上は淡路島。 小鳴門海峡(こなるとかいきょう)は、徳島県鳴門市の四国本土と大毛島・高島・島田島との間に位置する海峡である。狭義には北部の最狭部である小鳴門新橋付近(幅約110m)を指す。小鳴...

Веселіше нас немає Жанр комедіяпригодницькийРежисер Олександр Усольцев-ГарфСценарист Олександр РжешевськийВолодимир СкріпіцинУ головних ролях Олександр ЧистяковЛідія Генель-АбловаОператор Андрій БулинськийКомпозитор Георгій СвиридовХудожник Петро СмирновР. Рул�...

 

استاد ميخائيل ميسخيمعلومات عامةلقب استاد لوكوموتيفالاسم الكامل استاد ميخائيل ميسخيسمّي باسم ميكال ميسخي المنطقة الإدارية تبليسي البلد  جورجيا[2] الاستعمالالرياضة اتحاد الرغبي المستضيف منتخب جورجيا لاتحاد الرغبي المالك حكومة جورجيامعلومات أخرىالطاقة الاستيعابي...

 

This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Haitian mythology – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (September 2014) (Learn how and when to remove this template message) Haitian mythology consists of many folklore stories from different time periods, involving sacred dance and deities, all the wa...

 Nota: Para a ilha principal do país, veja Ilha Formosa. Para outros significados, veja China (desambiguação). República da China中華民國Zhōnghuá Mínguó Emblema Nacional Bandeira Brasão de armas Lema: 三民主義 (San-min Chu-i)(Mandarim: Três Princípios do Povo) Hino nacional: Hino Nacional da República da China Gentílico: taiwanês,formosano,formosino,taiuanês Localização da República da China Capital Taipé 25°02′N 121°38′L Cidade mais populosa Nova Tai...

 

Veronica Mainetti Veronica Mainetti is an Italian entrepreneur, environmental activist, sustainable developer and visual artist. Founder/CEO of RYSIT. Owner of The Sorgente Group. Training and beginnings Upon graduation at European Institute of Design in Rome, Mainetti moved to New York in 2003,[1] attending the Parsons Institute of Design. In the same year she took the helm at The Sorgente Group, overseeing real estate investment operations in the US. She took part in the acquisition...

 

No. 219 (Mysore) Squadron RAFActiveAugust 1918 – 7 February 19194 October 1939 – 1 September 19461 March 1951 – 1 September 19545 September 1955 – 31 July 1957Country United KingdomBranch Royal Air ForceNickname(s)MysoreMotto(s)From dusk till dawn[1]Battle honoursBattle of BritainInsigniaSquadron BadgeA Death's head Hawk MothSquadron codeFK1950s squadron roundelMilitary unit No. 219 Squadron of the Royal Air Force was founded in 1918 and disbanded in 1957 after four separ...

Para otros usos de este término, véase Alfonso de Aragón. Alfonso de Aragón el Joven Duque de Gandía, conde de Denia y conde de Ribagorza Duque de Gandía 1412-1422/1424Predecesor Alfonso de Aragón el ViejoSucesor Hugo de Cardona y Gandía Otros títulos Conde de Denia 1412-1422/1424 Predecesor Alfonso de Aragón el Viejo Conde de Ribagorza 1412-1422/1424 Predecesor Alfonso de Aragón el Viejo Sucesor Juan II Información personalNacimiento c. 1358Fallecimiento 31 de agosto de 1422[1]&#...

 

Political ideology This article is part of a series onLibertarianismin the United States Schools Agorism Anarcho-capitalism Austro Autarchism Bleeding-heart Christian Consequentialist Feminist Fusionism Geo Green Left-wing market anarchism Minarchism Natural-rights Neo Paleo Panarchism Paternalist Propertarianism Techno Transhumanist Voluntaryism Principles Anti-imperialism Civil libertarianism Constitutionalism Counter-economics Decentralization Departurism Economic freedom Evictionism Free ...

 

Charron (Charron, Girardot et Voigt, CGV) Основание 1901 Упразднена 1930 Расположение  Франция Отрасль Автомобилестроение Продукция Легковые автомобили, грузовые автомобили, бронеавтомобили  Медиафайлы на Викискладе Шаррон, Жирардо э Вуа (фр. Charron, Girardot et Voigt; с 1907 года — Charron) — ф�...

1896 bank robbery gunfight near Nogales, Arizona Skeleton Canyon shootoutA low-level aerial view of the Peloncillo Mountains and Skeleton Creek, which leads to the entrance of Skeleton CanyonDateAugust 12, 1896LocationSkeleton Canyon, Arizona Territory, United StatesOutcomeOutlaws escapeDeaths1Non-fatal injuries1–3 This event should not be confused with the Skeleton Canyon Massacres of 1879 and 1881. The Skeleton Canyon shootout was a gunfight on August 12, 1896, between members of the High...

 

Non-profit organization The American Aging Association is a non-profit, tax-exempt biogerontology organization of scientists and laypeople dedicated to biomedical aging studies and geroscience, with the goal of slowing the aging process to extend the healthy human lifespan while preserving and restoring functions typically lost to age-related degeneration.[1] The abbreviation AGE is intended to be representative of the organization, even though it is not an acronym (avoids possible co...

 

Filming location in New York City 40°50′09″N 73°55′26″W / 40.8359°N 73.9239°W / 40.8359; -73.9239 The Joker Stairs (also known as the West 167th Street Step Stairs) is the colloquial name for a step street connecting Shakespeare and Anderson avenues at West 167th Street in the Highbridge neighborhood of the Bronx, New York City.[1] Located near the 167th Street station on the New York City Subway's 4 train,[2] the stairs served as one of...

Questa voce o sezione sull'argomento edizioni di competizioni calcistiche non cita le fonti necessarie o quelle presenti sono insufficienti. Puoi migliorare questa voce aggiungendo citazioni da fonti attendibili secondo le linee guida sull'uso delle fonti. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Bikar karla 2017Borgunarbikar 2017 Competizione Bikar karla Sport Calcio Edizione 58ª Organizzatore KSÍ Date dal 17 aprile 2017al 12 agosto 2017 Luogo  Islanda Partecipan...

 

Casa en Sídney, Australia, con elementos de estilo neo-tudor El estilo neotudor fue un estilo arquitectónico que empezó en el Reino Unido a mediados del siglo XIX y que recupera ciertos elementos del estilo tudor. Este estilo pone el énfasis en ciertos elementos rústicos de las cabañas inglesas del período isabelino, especialmente el uso de vigas o listones de madera a la vista, techos a dos aguas en una inclinación de 45 grados, y gabletes. A diferencia de las cabañas medievale...

 

Public University in Changsha, Hunan, China Not to be confused with Hunan First Normal University, Henan Normal University, or Hainan Normal University. Hunan Normal University湖南师范大学MottoBenevolence, Love, Excellence, DiligenceTypePublicEstablished1938; 85 years ago (1938)PresidentLiu Qijun (刘起军)Academic staff1,900 (November 2019)[1]Students40,000 (November 2019)[1]Postgraduates10,000 (November 2019)[1]LocationChangsha, Hunan, ChinaW...

Town in Saskatchewan, CanadaLanghamTownTown of LanghamMain StreetLanghamShow map of Corman Park No. 344LanghamShow map of SaskatchewanCoordinates: 52°22′N 106°58′W / 52.37°N 106.97°W / 52.37; -106.97CountryCanadaProvinceSaskatchewanFounded1904Post office established1905-09-01Town Incorporated1907Government • MayorGary Epp [1] • Governing bodyLangham Town CouncilArea • Land4.27 km2 (1.65 sq mi)Popul...

 

The OxFA process is a process to produce formic acid from biomass by catalytic oxidation using molecular oxygen or air. Polyoxometalates of the Keggin-type are used as catalysts. OxFA-Process General description Formic acid is obtained by aqueous catalytic partial oxidation of wet biomass.[1][2][3] A Keggin-type polyoxometalate (H5PV2Mo10O40) is used as the homogeneous catalyst to convert sugars, wood, waste paper or cyanobacteria to formic acid and CO2 as the sole byp...

 

Strategi Solo vs Squad di Free Fire: Cara Menang Mudah!