From: hofer@informatik.uni-muenchen.de (Robert Hofer)
Subject: Re: Kernfusion (War: Re: Atomzeitalter)
Organization: Institut fuer Informatik der Universitaet Muenchen
Date: Fri, 18 Dec 1992 22:59:51 GMT

ms@p107.informatik.Uni-Bremen.DE (Martin Schroeder) writes:


>In article <VOt8s*w52@laosinh.stgt.sub.org>, gerrit@laosinh.stgt.sub.org (Gerrit Heitsch) writes:
>... 
>|> > >Hoffentlich ist der Fusionsreaktor bald fertig.
>|> > 
>|> > Hat auch Nachteile: die Spaltprodukte sind _extrem_ radioaktiv. Zwar mit
>|> > einer sehr kurzen Halbwertszeit, aber trotzdem!
>|> Aehm, wieso? Bei der Fusion von Deuterium und Tritium entsteht Helium 4 und 
>|> seit wann ist das radioaktiv? Das ist die normale Form von Helium und
>|> die ist stabil. Selbst freie Heliumkerne (Alphastrahlen) sind sehr
>|> einfach abzuschirmen, sie durchdringen nicht mal die Wand des
>|> Fusionsraumes.
>Bei reinem Plasma w"urde theoretisch nur Helium entstehen, praktisch entsteht da
>noch 'ne ganze Menge mehr, vor allem freie Neutronen (die sollen auch entstehen,
>um das Natrium aufzuheizen, das das Wasser aufheizt, das den Generator antreibt).
>D.h. die Reaktorh"ulle steht unter sehr heftigem Neutronenbeschu"s. Vor Jahren
>habe ich in Bild der Wissenschaft gelesen, da"s der Reaktor nach etwa zwei Jahren
>ausgetauscht werden mu"s und dann als radioaktiver M"ull ins Endlager mu"s.

Nur im "reinen" Plasma kann die Fusion ablaufen, da in mit anderen Isotopen 
als Tritium und Deuterium verunreinigten Bereichen die Temperatur zu niedrig
sein wuerde. Mit den Neutronen muss man deswegen Leben, da man folgende 
Reaktion fuer die Fusion gewaehlt hat:
	d + t -> He + n 	(+ kinetische Energie des Neutrons )
Das muss man deswegen machen, da diese Reaktion am wenigsten "Startenergie"
benoetigt. Das Neutron trifft dann auf einen Lithiummantel, der mit 
	Li + n + 2.5 MeV -> t + He + n; 	Li + n -> t + He + 4.6 MeV
das noetige Tritium liefert. 
Ueber den Litiummantel sind dann die Wasserroehren zur Dampferzeugung.
Nach heutigen Erkenntnissen muss man alle 5 Jahre austauschen, aber man 
wird sicher immer unter 10 Jahren bleiben. 

Durch den Neutronenbeschuss der Reaktorteile werden diese teilweise zu
Isotopen, bleiben also chemisch gleich, nur der Atomkern bekommt ein 
Neutron mehr. Die Halbwertszeiten der entstehenden Isotopen ist relativ
niedrig, so dass nach ein paar hundert Jahren die Materialien wieder-
verwendbar sind. Ausserdem ist die Aktivitaet der Materialen niedrig und
da das meistens Stahlteile sind, die ohne Behandlung einfach gelagert
werden koennen, ist ein Kontakt zur Biosphaere leicht zu verhindern.

>Au"serdem ist Kernfusion wieder Gro"stechnick: Wahrscheinlich werden die Dinger
>bei etwa 10 GW elektrischer Leistung liegen, was wohl etwa 30 GW thermisch
>entspricht (remember: es wird wieder Wasser zum Kochen gebracht -> Wirkungsgrad
>wohl etwa 30% (hat jemand genaue Zahlen mit Quellenangabe?)) - die klimatischen
>Auswirkungen d"urften gigantisch sein.

Das ist jetzt aber etwas uebertrieben. Nach heutigen Planungen wird ein
grosser Fusionsreaktor ein Fusionsleistung von 10 GW und eine elektr. 
Leistung von 3 GW haben. Wie klein ein Reaktor sein darf weiss man noch nicht.
Mit klimatischen Auswirckungen meist du vermutlich die Kuehltuerme, andere
treten naemlich nicht auf. Die Dinger sind zwar echt mist was das lokale
Klima (15km) anbetrifft, aber globale Auswirckung hat das ganze keine.
Ist ja auch klar, die Kuehlleistung ist die selbe die heute schon benoetigt
wird. Selbst bei 10, 1000, 1000 mal soviel Kuehlleistung ist das immer noch
fuer das globale Klima ohne Belang.

>Dagegen ist Solar-/Wasserstofftechnik im Prinzip dezentral (wenn nicht gerade die
>Sahara-L"osung bevorzugt wird) und damit erheblich demokratischer/ausfallsicherer
>etc.

Ich bin auch sehr fuer dezentrale Eenergieversorgung mit Blockheizkraftwerken,
am besten noch mit solaren Wasserstoff. Die Industrie und die Raumfahrt 
brauchen aber Grossenergiequellen. Und da sehe ich zur Zeit nur die Kernfusion
als Loesung.

>Nebenbei ist Kernfusion wirklich sauteuer: Der erste Leistungsreaktor d"urfte wohl
>bei etwa 50 Mrd DM liegen (wer soll das bezahlen?), und f"ur das Geld bek"ame
>mensch schon verdammt viel Solaranlangen und dezentrale Heizkraftwerke mit
>Kraft-/W"armekopplung, und das heute und nicht in 50 Jahren, wenn es zu sp"at ist.

Wie auf die 50 Mrd Dm kommst ist mir schleierhaft. Man weis zwar ungefaehr
wie der Fusionsreaktorkern im Prinzip aussieht, aber die wirckliche
Dimension der gesamten Anlage kennt noch keiner. Und die macht ja erst
die Kosten aus. Falls du auf die Entwicklungskosten da mit einrechnest,
falls nur 1 Kraftwerk gebaut wird hast du sicher recht ;-)

Ja, mit den >50 Jahren hast du leider recht.

Robert Hofer

P.S.: Und der Strom kommt doch aus der Steckdose !
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