Wie läuft eine Kernfusion ab?

Kernfusion: Die Kraft der Sterne

Kernfusion ist der Prozess, bei dem sich zwei leichte Atomkerne zu einem schwereren Kern verbinden und dabei eine enorme Energiemenge freisetzen. Diese Energie ist die treibende Kraft hinter der Leuchtkraft der Sterne und der Energiefreisetzung in Wasserstoffbomben.

Der Ablauf der Kernfusion

Der Kernfusionsprozess besteht aus folgenden Schritten:

• Annäherung der Atomkerne: Zwei leichte Atomkerne, typischerweise Wasserstoffisotope wie Deuterium oder Tritium, nähern sich einander bis auf einen sehr geringen Abstand an.
• Tunnelbildung: Die Atomkerne überwinden die Coulomb-Abstoßungskraft, die sie voneinander fernhält, durch einen Quantentunneleffekt. Sie “tunneln” durch die Potenzialbarriere und kommen sich nahe genug, um zu interagieren.
• Kernreaktion: Wenn die Atomkerne nahe genug beieinander sind, verschmelzen sie zu einem schwereren Kern. Dieser neue Kern ist stabiler als die beiden ursprünglichen Kerne.
• Energiefreisetzung: Die Masse des neuen Kerns ist geringer als die Summe der Massen der beiden ursprünglichen Kerne. Der Massenunterschied wird gemäß Einsteins Gleichung E=mc² in Energie umgewandelt.

Energiefreisetzung

Die Kernfusion setzt enorme Energiemengen frei. Die Energie eines einzigen Fusionsereignisses ist relativ gering, aber da in einem Stern oder einer Wasserstoffbombe Milliarden von Fusionsreaktionen pro Sekunde stattfinden, summiert sich die freigesetzte Energie zu einer enormen Leistung.

Kontrollierte Kernfusion

Die kontrollierte Kernfusion ist ein langfristiges Ziel der Forschung. Sie verspricht eine saubere und nahezu unbegrenzte Energiequelle. Derzeit wird die Kernfusion noch in Experimenten untersucht, es gibt jedoch noch bedeutende technische Herausforderungen, die überwunden werden müssen, bevor sie kommerziell genutzt werden kann.

Fazit

Kernfusion ist ein grundlegender Prozess in der Natur, der die Energiequellen der Sterne und andere Prozesse im Universum antreibt. Sie ist auch eine vielversprechende Energiequelle für die Zukunft, die das Potenzial hat, die globalen Energieanforderungen zu decken und gleichzeitig die Umwelt zu schonen.