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  #1  
Alt 10.05.16, 20:45
michi1345 michi1345 ist offline
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Standard Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Hallo!

Bei der Verschmelzung von Atomen wird verhältnismäßig viel Energie frei. Deshalb ist Fusionsenergie Gegenstand unserer Forschung mit dem Ziel, eine alternative Energiequelle zu nutzen.

Wenn es zu einer Kernfusion kommen soll, müssen zwei Teilchen mit einer bestimmte kinetischen Energie aufeinanderstoßen, damit die Abstoßungskräfte der beiden positiv geladenen Kerne (Coulombbarriere) überwunden wird.
Die Forscher wollen die kinetische Energie durch eine hohe Temperatur und hohen Druck herstellen, was die Sach sehr schwierig, weil die Temperatur und der Druck dem der Sonne nahe kommen müssen.

Aber gibt es nicht eine Möglichkeit, die nötige kinetische Energie ohne diesen großen Energieinput herzustellen?
Eigentlich müssen "nur" zwei Teilchen mit einer bestimmten Geschwindigkeit in einem bestimmten Winkel aufeinanderprallen. Wenn es möglich wäre, ein Ungleichgewicht der Geschwindigkeiten der Teilchen in einem Raum herzustellen, also wenn ein Teil vom anderen angestoßen wird und damit selbst schneller wird und das andere Teil langsamer wird.
Im Weltraum gibt es ja solche Phänomene. Z.B. wenn zwei Himmelkörper um eineinander rotieren und gleichzeitig auf einen Stern zustäuern, kann es passieren, dass der eine vom Stern verschluckt wird und der andere mit erhöhter kinetischer Energie vom Stern weggeschleudert wird.
Natürlich kann ein Atom nicht ein anderes schlucken, aber vielleicht gibt es dennoch auf Atomebene Phänome, bei denen Teilchen sich gegenseitig beschleunigen.

Wenn es dann zu einer postiven Rückkopplung kommt, würden die einen Teilchen immer schneller werden und die nötige Energie haben.

Vielleicht braucht es nur die richtigen Bedingungen, die richtige Temperatur, den richtigen Druck und die richtige Stoffzusammensetzung.


Ich weiß, dass das alles weit hergeholt und ungewiss ist, aber angesichts dessen, dass eine Nutzbarmachung der Fusionsenergie ohne großen Energie-input keine großen Anlagen erfordert, ja vielleicht sogar in einem Auto eingebaut werden kann, ist das schon eine Überlegung wert.
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  #2  
Alt 10.05.16, 21:49
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JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Servus!

Das wird nicht klappen.
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  #3  
Alt 10.05.16, 22:50
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The_Theorist The_Theorist ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Es gibt etwas, das nennt sich eigenfusion. Indem du Protonen in einem Gitter aus ich glaube Palladium einbaust, dann fusionieren diese irgendwann von selbst. Jedoch lässt dieser Prozess nach kurzer Zeit nach.
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  #4  
Alt 10.05.16, 23:23
michi1345 michi1345 ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

@ The_Theorist
Über Google hab ich da nichts gefunden.
Woher hast du das?
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  #5  
Alt 10.05.16, 23:23
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JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Zitat:
Zitat von The_Theorist Beitrag anzeigen
Es gibt etwas, das nennt sich eigenfusion. Indem du Protonen in einem Gitter aus ich glaube Palladium einbaust, dann fusionieren diese irgendwann von selbst. Jedoch lässt dieser Prozess nach kurzer Zeit nach.
Wo könnte man darüber nachlesen?
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  #6  
Alt 11.05.16, 08:52
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The_Theorist The_Theorist ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Wenn ich ehrlich bin, das habe ich selbst wieder vergessen. Es ging eigentlich darum, dass man in irgendeinem Atommolekül Wasserstoff einschloss, was dann durch die kleinen Abstände die Coloumbbarriere überschreiten kann und dann von selbst fusioniert.
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  #7  
Alt 11.05.16, 22:59
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JoAx JoAx ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Zitat:
Zitat von The_Theorist Beitrag anzeigen
Es ging eigentlich darum, dass man in irgendeinem Atommolekül Wasserstoff einschloss, was dann durch die kleinen Abstände die Coloumbbarriere überschreiten kann und dann von selbst fusioniert.
Ich kann mir vorstellen, dass sich das H dann tunnelt. Aber solches her zu stellen ist (auch energetisch) aufwendig. Und die Ausbeute bei Fusion von Platin + Wasserstoff wird nicht berauschend sein. Als Experiment sicher interessant! Aber als Energiequelle - nö.
__________________
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  #8  
Alt 06.06.16, 17:19
michi1345 michi1345 ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

Jetzt hab ich eine konkrete Idee.

Eine große Anzahl an Atombindungen könnte die beiden Wasserstoffatome so stark zusammendrücken, dass sie fusionieren.


Die Coulombbarriere für die Proton-Proton-Fusion müsste rechnerisch bei 1 MeV liegen, wenn man das nach der Fausformel

V(C)= Kernladungszahlen multipliziert / 3. Wurzel der Massenzahl des Ziels

berechnet.
1 MeV entspricht 1,6*10hoch(-13) Joule.
Die stärksten Atombindungen (Ionenbindungen) kommen laut Literatur auf bis zu 1000 kj/mol. Andere, bspsw. eine C-C Bindung kommt auf 348 kj/mol.
1000 kj/mol entsprechen 1000kj / Avogadro-Konst. ; also 1,7*10hoch(-18) Joule pro Atom.
Das heißt, es sind 10hoch(5), also 100 000 Atombindungen dieser Stärke notwendig, um 2 H-Atomen zur Fusion zu bringen.

Ich hoffe das ist soweit richtig berechnet.


Nun zur eigentlichen Idee: Ich kann mir zwei räumliche Modelle vorstellen, bei denen die Atome so angeordnet sind, dass eine große Anzahl an Bindungen auf eingeschlossene H-Atome drücken.

1. Zwei H-Atome sind in einem Salzgitter eingeschlossen. Dabei werden zwei Reihen und eine Spalte (wenn man das so sagen kann) leicht verschoben, sodass diese Reihen und Spalte nicht mehr optimal binden kann.
Ich versuch das mal an einem NaCl-Gitter zweidimensional zu veranschaulichen:

-Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl
Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl H-H Na - Cl - Na - Cl - Na
-Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl - Na - Cl

In der mittleren Reihe würden die, links von den 2 H-Atomen, nach rechts auf die H-Atome drücken, weil die Kationen und Anionen senkrecht aufeinanderliegen wollen und die Reihe rechts von den H-Atomen drückt nach links, ebenfalls auf die H-Atome, weil auch hier die Kationen und Anionen aufeinanderliegen wollen. Je länger die Reihe wird, desto stärker werden sie zusammen gedrückt und irgendwann, wenn sie lang genug ist, wird die Coulombbarriere überwunden.

2. Das Zweite wäre eine Kugel, in dessen Inneren die H-Atome sind.
Am Anfang sind nur die zwei H-Atome, eventuell in einem Komplex oder so. Dann lagern sich außen immer weitere neue Atome/Moleküle quasi als Mantel an, wobei bei jeder Schicht die Bindungslänge der tangentialen Bindungen ein bisschen zu lang ist. Mit jeder Schicht, die dazu kommt, würde der Innenraum der Kugel stärker komprimiert werden, bis es zur Fusion kommt.
Die Schichten könnte denkbarerweise aus einem Siliziumgitter oder Ähnlichem bestehen.


Also praktisch könnte man sich das so vorstellen, dass man einen Feststoff in einem geschlossen System hat. Das ganze wird stark erhitzt bis es schmilzt, bei der Abkühlung passiert dann das unter 1. und 2. aufgeführte, dann kommt es zu einzelnen Fusionen, wodurch das ganze wieder erhitzt wird und so erhält sich das von selbst immer am Leben, bis der Wasserstoff verbraucht ist.

Ein großes Problem wäre allerdings die hohe Reinheit, die dabei erforderlich wäre. Lagert sich irgendwo ein Fremdatom ein, dann verliert das ganze Konstrukt seine Wirkung. Aber es wäre technisch sicherlich nicht unmöglich.

Könnte das so in der Art funktionieren oder hab ich mir da was zusammen gesponnen?

Geändert von michi1345 (06.06.16 um 17:30 Uhr)
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  #9  
Alt 06.06.16, 20:14
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The_Theorist The_Theorist ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

*Räusper* das mit den Distanzen hatte ich irgendwo schonmal erwähnt.
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  #10  
Alt 06.06.16, 20:23
michi1345 michi1345 ist offline
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Standard AW: Fusionsenergie ohne großen Energie-Input

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Stichworte
alternative energieen, energie, fusion

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