Visa fråga/svar
Materiens innersta-Atomer-Kärnor [12960]
Fråga:
Hej, jag håller på med mitt projektarbete som handlar om kärnfysik och energiutvinning. Jag har några frågor.
Idag har vi ju ännu inte något elproducerande fusionskraftverk och jag undrar hur ett sådant skulle kunna se ut i framtiden?. I ett kärnkraftsverk så värmer man ju upp vatten genom klyvning som senare går genom en turbin och till en generator och då har man ström. Vattnet fungerar ju också som moderator och dämpar strålningen i ett kärnkraftsverk. Men i ett framtida fusionskraftverk skulle väl inte vatten vara av samma betydelse?
Borde man inte i ett framtida fusionskraftverk kunna omvandla energin från fusionen direkt till elektrisk energi via generator istället för att gå omvägen via vatten och en turbin. Eller måste man värma upp vatten och gå den vägen för att kunna tillgodogöra sig fusionsenergin?
Jag har en annan fråga också och undrar hur spontan fission i naturen fungerar. Skulle det inte kunna uppstå en kedjereaktion typ som i en atombomb?
/Adam Ö, Falu frigymnasium, Falun
Svar:
Standardkonstruktionen på en fusionsreaktor är en torusformad (bilringsformad) inneslutning med ett magnetfält. De laddade partiklarna i den heta plasman kommer alltså inte åt röret som bildar torusen. Neutronerna kan däremot ta sig ut, och det är dessa som kan transportera energin ut från reaktorn.
Man har lyckats med vad som kallas "theoretical break even" i JET, EFDA-JET 
. Detta innebär att man fått ut lika mycket energi som man satt in (lika mycket energi kommer ut från fusionen som man sätter in för att värma plasman). Problemet är att energin finns i form av neutroner med hög energi, och problemet man skall lösa med nästa generation fusionsreaktor (ITER, EFDA , se nedanstående bild) är att ta vara på den energin. Hur detta skall ske och vilka material man skall använda vet man inte ännu. Se ovanstående länkar, Fusion_power 
och nedanstående sökning för mer information om fusion.
Det fordras mycket speciella förhållanden för att en kedjereaktion skall vara möjlig. Man har hittat plutonium i en uran-gruva i Afrika (Oklo, Gabon), och eftersom plutonium är ganska kortlivat har plutoniet antagligen bildats i en naturlig reaktor, se En naturlig kärnreaktor: Oklo och Natural_nuclear_fission_reactor . Naturligt uran innehåller bara 0.7% av den klyvbara U-235, så naturliga kedjereaktioner är mycket ovanliga.
I en vanlig lättvattenreaktor har man 3-5% U-235. Det är då precis möjligt att vidmakthålla en kedjereaktion. För ett kärnvapen behöver man nära 100% U-235, så en atombomb kan inte uppstå naturligt.
/Peter ENyckelord: fusion [17]; fission [15]; Avancerad sökning på 'fusion' i denna databas
*
Frågelådan innehåller 7624 frågor med svar.
Senaste ändringen i databasen gjordes 2022-05-21 17:33:39.
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare **
sök | söktips | Veckans fråga | alla 'Veckans fråga' | ämnen | dokumentation | ställ en fråga
till diskussionsfora
