{"id":1531,"date":"2015-04-10T11:01:52","date_gmt":"2015-04-10T11:01:52","guid":{"rendered":"http:\/\/umweltlexikon.katalyse.de\/?p=1531"},"modified":"2015-09-22T07:56:26","modified_gmt":"2015-09-22T07:56:26","slug":"kernfusion","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/umweltlexikon.katalyse.de\/?p=1531","title":{"rendered":"Kernfusion"},"content":{"rendered":"
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Die Fusion oder Verschmelzung leichter Atomkerne setzt wie die Kernspaltung schwerer Atomkerne gro\u00dfe Mengen Energie frei.<\/b> <\/p>\n

Sterne, wie z.B. die Sonne, beziehen ihre Energie aus der Kernfusion von<\/span>Wasserstoff zu Helium. Technisch interessant ist die Verschmelzung von <\/span>Tritium(\u00fcberschwerer <\/span>Wasserstoff) und Deuterium (schwerer <\/span>Wasserstoff) zu Helium, die im magnetisch eingeschlossenen <\/span>Plasma bei einer <\/span>Temperatur von \u00fcber 100 Mio Grad C z\u00fcndet. Dabei wird pro Gramm Fusionsbrennstoff die <\/span>Energie von 12,4 t<\/span>Kohle frei.
Erste technische Realisierung 1952 als Wasserstoffbombe (<\/span>Atomwaffen).\u00a0<\/p>\n

Obwohl seit den 60er Jahren an der kontrollierten Nutzung in Kernfusion-Kraftwerken gearbeitet wird und z.Z. j\u00e4hrlich weltweit ca. 3 Mrd DM (EG: 1 Mrd\/Jahr) ausgegeben werden, ist eine gro\u00dftechnische Anwendung nicht vor dem Jahr 2050 zu erwarten.
Die anf\u00e4ngliche Euphorie von der unersch\u00f6pflichen, sauberen und billigen<\/span>Energie aus Kernfusion ist heute ged\u00e4mpft:<\/p>\n

Die energiereiche <\/span>Neutronenstrahlung macht den Reaktormantel spr\u00f6de und radioaktiv (Radioaktivit\u00e4t), so da\u00df dieser alle paar Jahre ausgewechselt und als hochradioaktiver Atomm\u00fcll endgelagert werden mu\u00df. Die strahlenden Abf\u00e4lle werden auf das Doppelte der Atomm\u00fcllmenge eines Leichtwasserreaktors (<\/span>Kernkraftwerk) gesch\u00e4tzt. Aufgrund der k\u00fcrzeren Halbwertszeiten sind sie aber vermutlich einfacher zu entsorgen.<\/p>\n

Die gr\u00f6\u00dfte Gefahr geht im Betrieb von <\/span>Tritium aus, das nur mit gro\u00dfem technischen Aufwand zur\u00fcckgehalten werden kann. Auch im Normalbetrieb werden wesentliche Mengen <\/span>Tritium aus der Anlage entweichen. Fachleute rechnen mit einer effektiven Dosis (<\/span>Strahlendosis) am ung\u00fcnstigsten Ort von \u00fcber 0,6 mSv (<\/span>Sievert) pro Jahr f\u00fcr einen 1.000 MW Kernfusions-Reaktor. Damit w\u00e4re der Reaktor derzeit nicht genehmigungsf\u00e4hig (<\/span>Strahlenschutzverordnung) und die Belastung im Normalbetrieb erheblich h\u00f6her als beim <\/span>Kernkraftwerk (
<\/span>Strahlenbelastung). Fraglich ist auch, ob im Innern der Anlage die <\/span>Grenzwerte f\u00fcr beruflich strahlenexponierte Personen eingehalten werden k\u00f6nnen. <\/p>\n

Gr\u00f6\u00dfter Unfall beim Kernfusions-<\/span>Kraftwerk ist der Bruch einer Tritiumhauptleitung, der z.B. durch nicht beherrschte <\/span>Plasma-Instabilit\u00e4ten, Wandkontakt des Plasmas und anschlie\u00dfende Zerst\u00f6rung des Reaktorgef\u00e4\u00dfes verursacht werden kann.
Der Brennstoff ist reichlich vorhanden (Deuterium in Weltmeeren, <\/span>Tritium kann aus Lithium gewonnen werden), Engp\u00e4sse k\u00f6nnen bei <\/span>Kupfer (Magnetspulen), <\/span>Chromund Molybd\u00e4n (Stahlveredler) auftreten, die f\u00fcr den Bau von Anlagen zur Kernfusion in gro\u00dfen Mengen ben\u00f6tigt werden.<\/p>\n

Kernfusion-Kraftwerke werden mit Leistungen von 3.000-4.000 MW zu gro\u00dfen Abw\u00e4rmeproblemen (Abw\u00e4rme ) und zu einer weiteren Zentralisierung der Stromversorgung f\u00fchren. Die Komplexit\u00e4t der Anlagen macht sie st\u00f6r- und sabotageanf\u00e4llig und gef\u00e4hrdet die Versorgungssicherheit. Aus wirtschaftlichen Gr\u00fcnden wird auch an sog. Hybridreaktoren gedacht, in denen neben der Kernfusion mit Hilfe schneller Neutronen <\/span>Plutonium erbr\u00fctet wird (Schneller Br\u00fcter). Solche Anlagen stellen aufgrund des Plutoniuminventars und des anfallenden Atomm\u00fclls ein besonders gro\u00dfes Gefahrenpotential dar.<\/p>\n

Zu den im Fusionsreaktor vorhandenen, chemisch-toxikologischen Stoffen geh\u00f6ren Lithium, welches als Brut- und K\u00fchlmittel verwendet wird und <\/span>Beryllium, das in einigen Entw\u00fcrfen als Neutronenmultiplikator vorgesehen ist. Im Falle eines St\u00f6rfalls k\u00f6nnen die Stoffe freigesetzt werden. Unklar ist, inwiefern von den extrem starken Magnetfeldern Gefahren f\u00fcr das Personal ausgehen (Elektrosmog).<\/p>\n

Ein neues, eventuell vielversprechendes Konzept zur Kernfusion stellt der <\/span>Maglich-Reaktor dar.<\/p>\n

Aktueller Stand:
Im englischen Experimental-Fusionsreaktor JET gelang es 1991 nach 30j\u00e4hriger Forschung erstmals, eine kontrollierte Kernfusion aus 1,2 g Deuterium und 0,2 g<\/span>Tritium in die Wege zu leiten, bei der 2 Sekunden lang bei 200 Mio Grad C eine Leistung von 2 MW freigesetzt wurde. Der n\u00e4chste Experimentalreaktor der EG ist der ITER, dessen Baubeginn unter Beteiligung der USA, GUS und Japan f\u00fcr 1997 geplant ist. Das auf 20 Jahre ausgelegte <\/span>Projekt wird mit mindestens 16 Mrd DM veranschlagt. Bei der Standortwahl haben deutsche Standorte (Greifswald oder Garching bei M\u00fcnchen) gute Chancen. Im Jahre 2020 soll dann der erste Demonstrationsreaktor gebaut werden.<\/p>\n

Kritiker f\u00fchren an, da\u00df hier Mrd DM in eine Technologie investiert werden, von der nicht abzusehen ist, ob sie jemals kommerziell <\/span>Strom bei geringen Umweltbelastungen produzieren kann, wohingegen regenerativen Energiequellen, von denen wir wissen, da\u00df sie funktionieren, gerade diese Mrd DM zur Markteinf\u00fchrung fehlen.<\/p>\n

Siehe auch: Kernspaltung, <\/span>Energie<\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>

Autor: KATALYSE Institut<\/em><\/p>\n<\/div><\/div><\/div><\/div><\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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