Gut, was den Teil mit der Unmöglichkeit aus Spaltprodukten von Uran-235 (diese sind Barium-142 und Krypton-92) Bindungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln betrifft, hat phistoh schon das wesentliche abgedeckt. Das ganze führe ich jetzt noch etwas weiter, und sage dir, dass es nicht nur unrentabel wäre, sondern vollkommen unmöglich ist. Du müsstest mehr Energie reinpumpen als du rausbekommen würdest (nämlich nichts), wenn du die beiden Dinger Fusionieren würdest.
Als Erklärung hierfür beachten wir kurz diese Grafik > http://upload.wikimedia.org/wikipedia/co...DE.svg.png
Diese Grafik zeigt den Zusammenhang der durchschnittlichen Bindungsenergie pro Nukleon (diese ist direkt proportional zum Massendefekt, erklärt durch E=mc²) mit der Massenzahl. Das Maximum des Massendefektes finden wir somit auf dem Bild bei Fe-56.
Der Massendefekt beschreibt den Gewichtsverlust, den Nukleonen erleiden, wenn sie sich zu einem größeren Kern zusammenschließen, da dieses Gewicht in Energie umgewandelt wird. Wird der so entstandene Kern wieder in seine Bestandteile zerlegt, so muss diese Energie wieder zugeführt werden, und die daraus entstehenden Teilchen besitzen addiert eine größere Masse als der nun wieder gespaltene Kern.
Grob gesagt willst du alles was links von Fe-56 steht fusionieren, damit Bindungsenergie in für uns nutzbare Energie umgewandelt wird, alles rechts davon willst du spalten damit Bindungsenergie umgewandelt wird. In für uns nutzbare Energie wird nur umgewandelt, wenn die Reaktion in Richtung des Massendefektsmaximum erfolgt. Sowohl Barium-142 als auch Krypton-92 befinden sich noch rechts von Fe-56. Deswegen kannst du diese beiden Isotope nur spalten, wenn du weiter in elektrische Energie umwandeln willst. Dem geübten Rechner ist übrigens auch aufgefallen, dass wenn man Kr-92 und Ba-142 fusioniert U-234 entsteht. Bei der Spaltung von U-235 wird dieses mit einem Neutron beschossen, es entsteht U-236 welches eine extrem gering Halbwertszeit besitzt und deswegen in Kr-92, Ba-142 und zwei Neutronen zerfällt, wobei Bindungsenergie umgewandelt wird.
Als Erklärung hierfür beachten wir kurz diese Grafik > http://upload.wikimedia.org/wikipedia/co...DE.svg.png
Diese Grafik zeigt den Zusammenhang der durchschnittlichen Bindungsenergie pro Nukleon (diese ist direkt proportional zum Massendefekt, erklärt durch E=mc²) mit der Massenzahl. Das Maximum des Massendefektes finden wir somit auf dem Bild bei Fe-56.
Der Massendefekt beschreibt den Gewichtsverlust, den Nukleonen erleiden, wenn sie sich zu einem größeren Kern zusammenschließen, da dieses Gewicht in Energie umgewandelt wird. Wird der so entstandene Kern wieder in seine Bestandteile zerlegt, so muss diese Energie wieder zugeführt werden, und die daraus entstehenden Teilchen besitzen addiert eine größere Masse als der nun wieder gespaltene Kern.
Grob gesagt willst du alles was links von Fe-56 steht fusionieren, damit Bindungsenergie in für uns nutzbare Energie umgewandelt wird, alles rechts davon willst du spalten damit Bindungsenergie umgewandelt wird. In für uns nutzbare Energie wird nur umgewandelt, wenn die Reaktion in Richtung des Massendefektsmaximum erfolgt. Sowohl Barium-142 als auch Krypton-92 befinden sich noch rechts von Fe-56. Deswegen kannst du diese beiden Isotope nur spalten, wenn du weiter in elektrische Energie umwandeln willst. Dem geübten Rechner ist übrigens auch aufgefallen, dass wenn man Kr-92 und Ba-142 fusioniert U-234 entsteht. Bei der Spaltung von U-235 wird dieses mit einem Neutron beschossen, es entsteht U-236 welches eine extrem gering Halbwertszeit besitzt und deswegen in Kr-92, Ba-142 und zwei Neutronen zerfällt, wobei Bindungsenergie umgewandelt wird.
U-235 + n -> Kr-92 + Ba-142 + 2 n + E
So, da ich denke dass das trotzdem noch nicht ganz klar sein wird, kommt hier noch ein Beispiel für das wir wieder die oben verlinkte Grafik benötigen.
H-2 (Deuterium, schwerer Wasserstoff) besitzt eine Durchschnittliche Bindungsenergie pro Nukleon von ~1,05 (sofern man das so von der Grafik ungefähr erkennt). H-2 wird bei der Kernfusion mit einem weiteren H-2 Isotop fusioniert, wodurch H-3 (Tritium), ein p oder ein n und Bindungsenergie frei wird.
H-2 + H-2 -> H-3 + n + E
H-2 + H-2 -> H-3 + p + E
H-2 + H-2 -> H-3 + p + E
Diese werden im weiteren Verlauf dann wieder fusioniert, bis am Ende He-4 entsteht, aber darauf werde ich im weiteren dann nicht eingehen.
So, weiter. H-3 hat eine durchschnittliche Bindungsenergie pro Nukleon von ~2,9, welche höher ist als die von H-2. Dies bedeutet dass der Massendefekt ebenfalls steigt. Das heißt, dass Masse in Energie umgewandelt wird, diese können wir dann nutzen.
Um jetzt nochmal zurück zur Spaltung von U-235. Die Spaltprodukte haben eine höhere Bindungsenergie pro Nukleon als besagtes Uranisotop. Da die Bindungsenergie von Uran-235 niedriger als die von seinen Spaltprodukten ist, wird bei der Spaltung Bindungsenergie umgewandelt, da der Massendefekt steigt. Wenn man jetzt besagte Isotope wieder fusionieren will, muss diese umgewandelte Bindungsenergie wieder hinzugefügt werden, da der Massendefekt sinkt. Und zwar die komplette Energie, die durch die Spaltung in elektrische Energie umgewandelt wurde. Das hängt damit zusammen, dass Energie nicht erzeugt werden kann, sondern nur umgewandelt.
Ich übernehme keine Garantie für die absolute Richtigkeit dieses Posts.
So, weiter. H-3 hat eine durchschnittliche Bindungsenergie pro Nukleon von ~2,9, welche höher ist als die von H-2. Dies bedeutet dass der Massendefekt ebenfalls steigt. Das heißt, dass Masse in Energie umgewandelt wird, diese können wir dann nutzen.
Um jetzt nochmal zurück zur Spaltung von U-235. Die Spaltprodukte haben eine höhere Bindungsenergie pro Nukleon als besagtes Uranisotop. Da die Bindungsenergie von Uran-235 niedriger als die von seinen Spaltprodukten ist, wird bei der Spaltung Bindungsenergie umgewandelt, da der Massendefekt steigt. Wenn man jetzt besagte Isotope wieder fusionieren will, muss diese umgewandelte Bindungsenergie wieder hinzugefügt werden, da der Massendefekt sinkt. Und zwar die komplette Energie, die durch die Spaltung in elektrische Energie umgewandelt wurde. Das hängt damit zusammen, dass Energie nicht erzeugt werden kann, sondern nur umgewandelt.
Ich übernehme keine Garantie für die absolute Richtigkeit dieses Posts.
