Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Broschüre "Kernfusion" - KIT - PL FUSION
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
12<br />
Abb. 6:<br />
Übergang vom Gas<br />
zum Plasmazustand.<br />
(Grafik: FZJ)<br />
2.3. Das Plasma<br />
��� ������<br />
����������������<br />
�����������������������������<br />
�������������������<br />
�������������������������<br />
���������� ������<br />
Die Deuterium-Tritium-Reaktion benötigt<br />
Reaktionstemperaturen von<br />
rund 100 Millionen Grad. Unter diesen<br />
extremen Bedingungen wird das<br />
zunächst gasförmige Gemisch aus<br />
Deuterium und Tritium zum „Plasma“<br />
– dem vierten Aggregatzustand<br />
der Materie. Während ein Gas bei<br />
Zimmertemperatur aus vollständigen<br />
und insgesamt elektrisch neutralen<br />
Atomen besteht, die ihrerseits einen<br />
positiv geladenen Kern und eine<br />
negative Elektronenhülle besitzen, ist<br />
dies bei sehr hohen Temperaturen<br />
nicht mehr der Fall: Oberhalb einer<br />
gewissen Temperatur bewegen sich<br />
die Atome so heftig, dass ihre mittlere<br />
Energie größer wird als diejenige<br />
Energie, mit der die Elektronen des<br />
Gases an ihren jeweiligen Kern gebunden<br />
sind. In Folge können sich<br />
die Elektronen bei Zusammenstößen<br />
����� ����� ���������<br />
�������������<br />
��������<br />
��������<br />
����������������������������<br />
�������������������������<br />
�������������������������<br />
����������������������������<br />
der Gasatome untereinander nicht<br />
mehr an ihrem Atomkern „festhalten“:<br />
Die thermische Bewegungsenergie<br />
ist deutlich größer als die<br />
Elektronenbindungsenergie geworden.<br />
Es entstehen auf diese Art und Weise<br />
freie Elektronen und ganz oder teilweise<br />
ihrer Elektronen entledigter<br />
Kerne – man nennt sie „Ionen“. Ein<br />
solches Gemisch bezeichnet man als<br />
Plasma, siehe Abb. 6. Als einziger<br />
Aggregatzustand enthält das Plasma<br />
frei bewegliche elektrisch geladene<br />
Teilchen, die sein Verhalten sehr<br />
komplex machen können und daher<br />
die Bezeichnung „Aggregatzustand“<br />
rechtfertigen – vor allem, wenn elektrische<br />
und magnetische Felder mit<br />
im Spiel sind. Bei Wasserstoff, Deuterium<br />
und Tritium tritt der Plasmazustand<br />
oberhalb von etwa 100.000<br />
Grad ein.<br />
Plasmen finden wir in unserem täglichen<br />
Leben an vielen Stellen: Polarlichter,<br />
Flammen, Sterne, Blitze und<br />
moderne Leuchtmittel sind nur einige<br />
Beispiele für natürliche und industrielle<br />
Plasmen, die mehr oder weniger<br />
stark ionisiert und von sehr unterschiedlicher<br />
Temperatur und Dichte<br />
sind. Technologische Prozesse, bei<br />
denen Plasmen zur Anwendung kommen,<br />
sind heute zudem in der industriellen<br />
Praxis allgegenwärtig.<br />
Abb. 7: Plasmen im täglichen Leben. (Bild: FZJ)
Change language