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KERNFUSION
(Kategorie: Physik)

Kernfusion ist ein physikalischer Prozess zwischen zwei (oder mehr) Atomen - gewissermaßen das Gegenstück zur Kernspaltung.

Während bei der Kernspaltung schwere Atomkerne in leichtere Atomkerne zerfallen (und dabei Energie frei wird), passiert bei der Kernfusion das Gegenteil: Zwei leichte Atomkerne verschmelzen zu einem schwereren Kern - und dabei wird ebenfalls Energie frei. Dieser Prozess kommt in der Natur durchaus vor - die Sonne leuchtet beispielsweise, weil in ihrem Inneren Wasserstoffkerne zu Heliumkernen verschmolzen werden.

(Warum wird Energie frei? Nun, der entstehende Heliumkern ist leichter als die beiden ursprünglichen Wasserstoffkerne! Und die fehlende Masse wurde brav nach E=mc² in Energie umgewandelt - und zwar in sehr viel Energie! Man bedenke in dieser Formel, dass die Lichtgeschwindigkeit c wirklich eine sehr große Zahl ist, die quadriert noch umso viel größer wird - so dass schon wirklich wenig Masse zu riesiger Energieausbeute führt...)

Interessant ist dieser Vorgang vor allem deshalb, weil es eine große Verlockung ist, diesen Prozess auch auf der Erde nachzustellen! Denn: Wasserstoff gibt es hier in großen Mengen (in den Ozeanen...), und die Energieausbeute wäre so enorm, dass man, um eine Stadt mit Strom zu versorgen, pro Jahr nur Brennstoff (also eine bestimmte Art von Wasserstoff) im Bereich von Kilogramm benötigen würde! Entsprechend würde auch nur wenig "Abgas" (also Helium) entstehen - verglichen mit Millionen Tonnen von Braunkohle eine wahrhaft attraktive Idee...

Das Problem ist nur: Es fällt zwar der Sonne leicht, Wasserstoff zu fusionieren - auf der Erde aber ist es ausgesprochen schwierig, dies zu realisieren. Das Problem ist nämlich, dass man den Wasserstoff entweder unter extrem hohen Druck bringen muss oder ihn auf sehr hohe Temparaturen erhitzen muss. Die Größenordnung: so etwa 150 Millionen Grad Celsius. (Um nämlich die Teilchen so nahe zusammenzubringen, dass sie ihre natürliche Abstoßung überwinden (Kerne sind alle positiv geladen!) und sich aneinander "festhalten" können.) Dies ist ein enormes technisches Problem, an dem u.a. in Frankreich in einem Versuchsreaktor (ITER) geforscht wird.

Wenn es aber gelänge, dann hätte dies zwei entscheidende Vorteile: Es gäbe Energie fast zum Nulltarif; es wäre bei weitem nicht so gefährlich wie die Kernspaltung (denn wenn die Bedingungen zur Fusion nicht mehr gegeben sind, dann bricht das ganze einfach ab - und läuft nicht unkontrolliert weiter). Und: zwar entstehen auch hier radioaktive Materialien, aber nur solche mit Halbwertszeiten von ca. 100 Jahren (und nicht von Milliarden Jahren).

Freilich muss man bei Grundlagenforschung immer Geduld haben - man weiß nie, wie lange es dauern wird. Bei der Kernfusion hört man seit fünfzig Jahren, dass es noch dreißig Jahre dauern wird... Schauen wir; einen Versuch ist es in jedem Falle wert!

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