Die Zukunft wird geil - Zukunftstechnologienthread

[Shakka]

Das Plasma würde sich doch dann mit Teilchen der Wand mischen. Das wäre doch sicher auch nicht gut? Man will doch mit reinem Gas arbeiten.

[Cepheus]

Ich benutz den vergleich manchmal auch, das macht es für Laien einfacher.

Also mir als Laie, der über Plasmen nur so viel weiß, wie du mir vor 12 oder 13 Jahren mal in 5 Minuten erzählt hast, wäre schon lieber, ich würde es fachlich richtig lesen können, als erzählt zubekommen, dass die Wände schmelzen und ich irgendwelche Tschernobyl-Super-GAU-Fantasien vor Augen habe.

[Der Kantelberg]

Das Plasma würde sich doch dann mit Teilchen der Wand mischen. Das wäre doch sicher auch nicht gut? Man will doch mit reinem Gas arbeiten.

Also dass einzelne Atome aus der Wand "abhauen" und im Plasma landen ist tatsächlich ein Problem. Und der Grund dafür ist tatsächlich auch "Beschuss" von schnellen Teilchen des Plasmas, die aus dem einschließenden Magnetfeld ausbrechen und irgendwie auf der Wand landen. Die Metalle landen dann im Plasma und das Problem ist, dass sie so hohe Ionisierungesenergien haben (Das Plasma ioniesiert ja ALLE 26 Elektronen vom Eisen-Atom weg). Und diese Energie muss durch das Plasma aufgebracht werden, fehlt dann und senkt so dessen Temperatur.

Deswegen forscht man drüber, wie man die besser einschließen kann. Und man überlegt sich: Aus welchem Material mach ich die Wand? Es gibt den Ansatz, Materialien mit geringer Ordnungszahl zu nehmen, beispielsweise Kohlenstoff, wenn der ins Plasma gelangt, klaut er nicht so viel Energie. Oder man geht den anderen Weg und nimmt Materialien mit großer Ordnungszahl, die eine große Festigkeit besitzen und nicht so leicht rausgeschlagen werden. Da wäre das Beispiel Wolfram.

Dann gibts aber noch ein weiteres Problem: Wie krieg ich die Energie aus dem Plasma gelenkt raus. Das soll ja etwas erwärmen, damit man da am Ende eine Turnibe dranhängen kann. Man kommt also gar nicht drum rum irgendwas auf einen Teil der Wand treffen zu lassen....

[Der Kantelberg]

Also mir als Laie, der über Plasmen nur so viel weiß, wie du mir vor 12 oder 13 Jahren mal in 5 Minuten erzählt hast, wäre schon lieber, ich würde es fachlich richtig lesen können, als erzählt zubekommen, dass die Wände schmelzen und ich irgendwelche Tschernobyl-Super-GAU-Fantasien vor Augen habe.

Aha, gut zu wissen.


edit:

Ansonsten würde ich schätzen, dass die Betreiber von der Firma zu optimistisch sind. Kernfusion ist immer noch Forschungsgegenstand. Wer weiß ob in den nächsten 10 Jahren weltweit mehr als 10 Versuchsreaktoren gebaut werden.

[Ramkhamhaeng]

Auch schon wieder fünf Jahre alt, aber es gab mal diese schöne Podcastfolge: https://alternativlos.org/36/

Dort wird unter anderem auch das Problem angerissen wie man die Energie aus dem Reaktor herausbekommt. Hängen geblieben ist bei mir auch wie unglaublich komplex der Wendelstein ist und dass es mit dem Zünden der Fusion nicht getan ist.

[Tohuwabohu]

Ich finde es eh verrückt, wie weit die Menschheit binnen weniger Menschenleben gekommen ist.

[Simato]

Es sind ja eigentlich in den letzten Jahrzehnten extrem viele Menschenleben gewesen

[Flunky]

Und dafür fehlt es noch an ziemlich viel Verständnis für's große Ganze.

[Rob Anybody]

Ansonsten würde ich schätzen, dass die Betreiber von der Firma zu optimistisch sind. Kernfusion ist immer noch Forschungsgegenstand. Wer weiß ob in den nächsten 10 Jahren weltweit mehr als 10 Versuchsreaktoren gebaut werden.

Ich halte beide Firmen für "private Forschung" und wahrscheinlich werden sie mMn noch scheitern.

Die Firmen begründen ihren Optimismus ja mit dem erreichten Fortschritt bei der Supraleitertechnik. Kann man nicht davon ausgehen, dass in 10 Jahren bessere Supraleiter (mit weniger Kühlaufwand) zur Verfügung stehen, die dann noch kleinere und effektivere Supramagnete ermöglichen?

Ich glaube, ich warte noch einige Jahre bis ich in diese Technik investiere

Dann gibts aber noch ein weiteres Problem: Wie krieg ich die Energie aus dem Plasma gelenkt raus. Das soll ja etwas erwärmen, damit man da am Ende eine Turnibe dranhängen kann. Man kommt also gar nicht drum rum irgendwas auf einen Teil der Wand treffen zu lassen....

Geht das wirklich nicht "kontaktlos"? Ich denke da an magnetische Induktion wie bei einem Dynamo. Lassen sich Turbulenzen oder eine Rotation des Plasmas nicht direkt über Magnetspulen in Strom umwandeln?

Oder ist es evtl. möglich, die Energie in einen Laserstrahl zu bündeln, der die Kammer durch ein winziges "Fenster" verlässt?

Kann man nicht sogar das Plasma regelmäßig gezielt entweichen lassen und durch neues Gas ersetzen? Also eher einen Verbrennungsmotor bauen? kühles Gas rein, Kernfusion zünden, heißes Plasma raus und Abwärme nutzen, abgekühltes Gas wieder rein, zünden, ...

[Flunky]

Laser funktionieren über gezielte Anregung von Elektronen auf höhere halbwegs stabile Energieniveaus, die mit einem Auslöser alle gleichzeitig zurückfallen. Im Plasma mangelt es an gebundenen Elektronen, das macht es ja grad aus.

Turbulenzen haben keine Vorzugsrichtung, und das einschließende magnetische Feld müsste eh dominant sein, um seinen Zweck zu erfüllen.

Die letzte Variante klingt wie das was Kantel geschrieben hat:

Das soll ja etwas erwärmen, damit man da am Ende eine Turnibe dranhängen kann. Man kommt also gar nicht drum rum irgendwas auf einen Teil der Wand treffen zu lassen..

[Ramkhamhaeng]

Die Energie verlässt in Form von elektrisch neutralen Neutronen den Magnetfeldkäfig. Diese sehr schnellen Neutronen aufzufangen/deren Bewegungsenergie zu nutzen ist doch gerade der Clou eines Fusionsreaktors?!
Wie einen normalen Motor darf man sich das meiner Meinung nach nicht vorstellen. So würde man nie mehr (thermische) Energie erzeugen als man reinsteckt.

[Rob Anybody]

Laser funktionieren über gezielte Anregung von Elektronen auf höhere halbwegs stabile Energieniveaus, die mit einem Auslöser alle gleichzeitig zurückfallen. Im Plasma mangelt es an gebundenen Elektronen, das macht es ja grad aus.

Turbulenzen haben keine Vorzugsrichtung, und das einschließende magnetische Feld müsste eh dominant sein, um seinen Zweck zu erfüllen.

Die letzte Variante klingt wie das was Kantel geschrieben hat:

Nein, nicht "auf einen Teil der Wand treffen lassen". Ich denke eher an eine zeitweilige Öffnung im Magnetfeld, die einen "Gasstrahl" an einer bestimmten Stelle (Öffnung) aus der "Kammer" entlässt. Wenn man das Volumen von einem Gas vergrößert, wird es doch automatisch kälter? So "kalt", dass es außerhalb der Kammer die Wände nicht mehr zerstört?

Die Turbulenzen sollen auch keinen direkten Gleichstrom erzeugen. Kann man nicht kleine wechselnde Stromstöße "gleichrichten"?

Ich hätte wohl auch nicht "Laser" sagen sollen. ich dachte an ein Bündeln von diffuser Strahlung (Infrarot/Mikrowelle, welche Wellenlänge auch immer geeignet ist) über Spiegel und richten auf ein "Austrittsfenster".

Die Energie verlässt in Form von elektrisch neutralen Neutronen den Magnetfeldkäfig. Diese sehr schnellen Neutronen aufzufangen/deren Bewegungsenergie zu nutzen ist doch gerade der Clou eines Fusionsreaktors?!
Wie einen normalen Motor darf man sich das meiner Meinung nach nicht vorstellen. So würde man nie mehr (thermische) Energie erzeugen als man reinsteckt.

Moment, bei der Kernfusion wird doch Materie in Energie ungewandelt. Die Neutronen sind weiterhin Materie und nehmen einen Teil der enstandenen Energie als Bewegungsenergie mit. Ist das aber nicht eigentlich Abfall? Entstehen dabei nicht auch andere "Energieformen", die sich nutzen lassen?

Edit:
Praziser: Enstehen dabei keine Photonen, die genutzt werden können?

[zerialienguru]

Aus wirtschaftswissenschaftlicher Sicht lässt sich schon feststellen, dass an einer zumindest langfristigen Marktreife was dran sein könnte. Firmen finden zwar auch immer wieder Geldgeber, und scheitern dann spektakulär, aber dann ist das eine Firma mit einer Idee. Hier sind schon zwei Firmen unterwegs und die Geldgeber schießen hier auch nicht spekulativ 100.000 $ zu. Wenn sich die ersten privatwirtschaftlichen Firmen gründen und auch Kapital einsammeln, ist das zumindest ein Hinweis, dass irgendein wichtiger technologischer Punkt erreicht wurde (welcher auch immer, Physik ist nicht meine Welt ).

[Tohuwabohu]

Wo ist hier das nächste kühle Bier?

[Der Kantelberg]

Nein, nicht "auf einen Teil der Wand treffen lassen".

Ist eben genau der Weg.
Soweit ich mich richtig erinnere, macht man das mit den Divertoren. Die schleusen einerseits durch spezielle Magnetfeldkonfiguration die Verunreinigungen aus dem Plasma, andererseits bekommen dadurch die Divertorplatten am meisten der thermischen Energie ab.

https://de.wikipedia.org/wiki/Divertor