Schluss mit der Illusion Kernfusionskraftwerk!

[Absurd]

Nun aber melden die Fusionsforscher erstmals einen Durchbruch: Am 8. August ist es ihnen gelungen, bei einem Schuss 13,9 Megajoule Energie zu erzeugen – das sind
rund 70 Prozent der Energie, die sie vorher hineingesteckt hatten. Das lässt vermuten, dass bei dem Experiment tatsächlich eine sich – zumindest kurzfristig – selbst
erhaltende Fusionsreaktion erzeugt wurde.

Ein "Durchbruch" bei dem man nur 70% der vorher hineingesteckten Energie zurückbekommt!?
Alle Jahre heißt es ja in 20 Jahren haben wir die Fusion gelöst (seit fast 60 Jahren).
Und übersehen wird oft auch dass bei 1/3 Erzeugung, 1/3 Vertrieb, 1/3 Transport die Kosten für Strom auch nicht sehr stark sinken würden.

[Perkeo]

(14 Aug 2021, 17:01)

Für unsere Nachfahren aber nicht.
Angekommen der Strahlenwert ist erst dann unbedenklich, wenn er nur noch ein Hundertstel des derzeitigen Wertes beträgt.
Also:
1 Mio Jahre: 1/2
2 Mio Jahre: 1/4
3 Mio Jahre: 1/8
4 Mio Jahre: 1/16
5 Mio Jahre: 1/32
…

Da hast du etwas falsch verstanden. Eine Million Jahre ist nicht die Halbwertszeit, sondern die Zeit, bis die Aktivität kleiner ist als normales Uranerz.

Je länger die Halbwertszeit, desto größer die Aktivität, denn jedes Radionuklid kann nur einmal zerfallen. Was eine Million Jahre Halbwertszeit hat, erfüllt diese Anforderung schon von Natur aus.

Der größte Teil der Aktivität liegt in Spaltprodukten, die aber in wenigen Jahrzehnten zerfallen. Für die Langzeitsicherheit am wichtigsten ist Plutonium 239 mit einer Halbwertszeit von 24.110 Jahren - genau der Mittelweg zwischen Langlebigkeit und Radiotoxizität.

[Papaloooo]

(19 Aug 2021, 19:33)

Da hast du etwas falsch verstanden. Eine Million Jahre ist nicht die Halbwertszeit, sondern die Zeit, bis die Aktivität kleiner ist als normales Uranerz.

Je länger die Halbwertszeit, desto größer die Aktivität, denn jedes Radionuklid kann nur einmal zerfallen. Was eine Million Jahre Halbwertszeit hat, erfüllt diese Anforderung schon von Natur aus.

Der größte Teil der Aktivität liegt in Spaltprodukten, die aber in wenigen Jahrzehnten zerfallen. Für die Langzeitsicherheit am wichtigsten ist Plutonium 239 mit einer Halbwertszeit von 24.110 Jahren - genau der Mittelweg zwischen Langlebigkeit und Radiotoxizität.

Ich hatte kein bestimmtes Element gemeint,
sondern allgemein auf das

(13 Aug 2021, 06:59)hier

geantwortet.

[Perkeo]

(19 Aug 2021, 20:48)

Ich hatte kein bestimmtes Element gemeint,
sondern allgemein auf das geantwortet.

Aber deine Antwort ist so oder so falsch. Bei der Halbwertszeit gilt - aus den von mir genannten Gründen - nicht das Motto “je länger desto gefährlicher”, sondern es gibt ein Maximum.

Richtig ist aber deine Schlussfolgerung, dass H2O’s Ausgangsbehauptung falsch ist:

(13 Aug 2021, 06:59)
Für uns ist es doch recht belanglos, ob die Halbwertszeit von strahlenden Abfällen 1.000 Jahre oder 1 Mio Jahre beträgt.

Bei 1000 Jahren wäre die erforderliche Einschlusszeit so niedrig, dass beinahe jedes beliebige Bergwerk geeignet ist.
Bei 1 Million Jahre wäre die Aktivität sowieso nicht höher als bei natürlichen Quellen, daher wäre das Ziel der Endlagerung schon erreicht.
Das Dazwischen ist das zweitgrößte Problem. Das größte ist die Politik zum Handeln zu bewegen.

[Atue001]

Und doch hat H2O recht! Keiner von uns wird erleben, ob unsere Nachfahren nach 1000 Jahren oder auch etwas früher ruhig schlafen können, oder ob es deutlich länger dauert. Das zeigt eigentlich nur auf, wie unverantwortlich der Umgang mit großen Mengen hochradioaktiven Stoffen ist.

[Perkeo]

(19 Aug 2021, 22:21)

Und doch hat H2O recht! Keiner von uns wird erleben, ob unsere Nachfahren nach 1000 Jahren oder auch etwas früher ruhig schlafen können, oder ob es deutlich länger dauert. Das zeigt eigentlich nur auf, wie unverantwortlich der Umgang mit großen Mengen hochradioaktiven Stoffen ist.

Wenn wir die Menge an Radioaktivität in 1000 Jahren reduzieren wollen, sollten wir Wiederaufarbeitungsanlagen betreiben und zumindest alles Plutonium, idealerweise alle Actinide, spalten.
Der Ausstieg mit direkter Endlagerung ist ineffektiv. Die Halbierung der Menge senkt die Einschlusszeit von 1.000.000 auf 975.890 Jahre.
Müll ohne Plutonium muss nur etwa 10.000 Jahre gelagert werden. Bei Kernfusion oder Kernspaltung mit Transmutation - wenn wir denn eines von beidem zum Laufen kriegen würden - reichen ein paar hundert Jahre.
Und wie gesagt, einen Raum für 1000 Jahre von der Außenwelt abzuschließen, ein Warnschild aufzuhängen dass man nach 1000 Jahren noch lesen kann, diese Technologien beherrscht die Menschheit schon sehr lange. Bei einer Million Jahre wird es mit dem Warnschild schwierig - aber daran ändert auch ein Ausstieg nichts.

[Kamikaze]

(20 Aug 2021, 05:50)
einen Raum für 1000 Jahre von der Außenwelt abzuschließen, ein Warnschild aufzuhängen dass man nach 1000 Jahren noch lesen kann, diese Technologien beherrscht die Menschheit schon sehr lange.

Wo steht so ein Gebäude, und wo kann ich mich dazu belesen?

[Papaloooo]

(19 Aug 2021, 21:14)
Aber deine Antwort ist so oder so falsch. Bei der Halbwertszeit gilt - aus den von mir genannten Gründen - nicht das Motto “je länger desto gefährlicher”, sondern es gibt ein Maximum.

Ja, ich hab da mal frei-Schnauze geschrieben.
Dabei habe ich weder recherchiert, wie lange die Halbwertszeiten der Strahlenabfälle so sind,
noch, wie viel weniger sie strahlen müssen, um unbedenklich zu sein.
Wir sind ja ohnehin von Radioaktivität umgeben.
Uran wird uns in der Natur in der Regel nicht gefährlich (von seltenen Ausnahmen abgesehen).
Bei Radon kann es schon gefährlicher werden, wenn sich das in Kellern anreichert und man nichts davon weiß.

Wobei man davon ausgehen kann,
dass auch der Mensch womöglich eine höhere Strahlendosis aushalten kann,
wie man es bei der Tierwelt um den Reaktor von Tschernobyl beobachten kann.
Ja, die einen besser, die anderen weniger gut.

Kurzum: die Wiederaufbereitung wäre gut.
Eine Kernfusion wäre noch besser, liegt aber noch in den Sternen (im wahrsten Sinne des Wortes).

[H2O]

Eine Kernfusion wäre noch besser, liegt aber noch in den Sternen (im wahrsten Sinne des Wortes).

Sind denn die Hinweise von @ Syna weiter oben zum Neutronenfluß und induzierter Strahlung im Anwendungsfall Fusionsreaktor ohne Belang?
https://www.politik-forum.eu/viewtopic. ... 0#p5050019
Mich hatten diese Anmerkungen ziemlich betroffen hinterlassen. Für mich demzufolge ein zweiter Irrweg nach der Kernspaltung zur Energiegewinnung.

Und was Wiederaufbereitungsanlagen betrifft: Wir haben keine eigenen Anlagen dieser Art... werden sie auch nicht bauen können: Man erinnere sich an Wackersdorf und das Theater dort. Um Sellafield und La Hague wurden vor Jahren erhöhte Strahlungswerte berichtet. Wenn diese Angaben keine dreisten Lügen waren, dann wird auch das noch so sein. Besser also darauf zu verzichten, wenn es harmlosere Lösungswege zur nachhaltigen Energieversorgung gibt!

[syna]

Leider ist es ja noch schlimmer.

Bei der Kernspaltung haben wir langsame Neutronen. Schon diese bewirken, dass
alle Materialien rund um den Reaktor mit der Zeit radioaktiv werden, weil alle
möglichen Isotope gebildet werden. Deshalb kostet der Abbau eines Kernkraft-
werks ja auch mehr als dessen Aufbau. Die Kernenergie ist damit eine überaus
teure Energie - ein ökonomisches Desaster.

Bei der Kernfusion hingegen haben wir schnelle Neutronen. Das bedeutet, dass
diese sich beim Hindurchtreten durch die verschiedenen Materialien ersteinmal
verlangsamen müssen. Das Sammelsurium an entstehenden Isotopen ist damit
viel größer als bei der Kernspaltung - ja fast unüberschaubar.

[Teeernte]

(21 Aug 2021, 11:12)

Leider ist es ja noch schlimmer.

Das Sammelsurium an entstehenden Isotopen ist damit
viel größer als bei der Kernspaltung - ja fast unüberschaubar.

Die Menge an Material extremst gering...gehalten im Vakuum... Energieaustritt ausschliesslich mittels Licht..Strahlende Isotope nur ein Zwischenprodukt das Sekundenbruchteile existiert.

[FrankP]

(06 Apr 2021, 11:49)

...ch wiederhole mich: Das größte polnische Energieunternehmen "Polska Grupa Energetyczna" hat sich aus dem Kernkraftswerkbau (auch wenn das hier nicht Thema ist) zurückgezogen und widmet sich der Planung von off shore Windparks. Nix, aber auch gar nix haben die am Hut mit "Ideologen". Ich sag dir mal was: Die haben haben mit großer Wahrscheinlichkeit schlicht und einfach ausgerechnet dass man mit regenerativen Energien besser Geld verdienen kann und dass einfach der technologische Zug in diese Richtung fährt.

So? Polen setzt konsequent auf Windkraft? Aha...

https://www.rnd.de/politik/polens-atom- ... 5RHDQ.html
(Januar 2021)

[schokoschendrezki]

(21 Aug 2021, 15:20)

So? Polen setzt konsequent auf Windkraft? Aha...

https://www.rnd.de/politik/polens-atom- ... 5RHDQ.html
(Januar 2021)

Ich habe nicht von "Polen" sondern von der Unternehmensgruppe ""Polska Grupa Energetyczna" gesprochen. Und auch bei der nicht davon, dass sie konsequent auf Windkraft setzt sondern lediglich davon, dass sie sich aus einem AKW-Projekt zurückgezogen hat und in einen Offshore-Windpark investiert. Bitte sachlich bleibenb. Natürlich ist Polen als Land noch für lange Zeit einer der größten Player im Bereich Energiegewinnung aus Kohle in Europa.

Es werden sich die Pragmatiker und die durchsetzen, die rechnen können. In einem Durch-und-durch-Erdölland wie Saudi Arabien, das nun wirklich von Ideologen beherrscht wird ... forscht man derzeit an einem der größten Probleme für PV-Anlagen in Wüstengebieten: Staub und Sand auf den Modulen. Und man wird - unter Zuhilfenahme von Robotik und KI - demnächst auch Lösungen dafür finden. Der Energieeintrag der Sonne in diesen Regionen (aber nicht nur dort) ist summa summarun so gewaltig ... und auch tatsächlich und real und in naher Zukunft nutzbar (ganz anders als bei Fusionsreaktoren).

Es geht nicht darum, technologische Herausforderungen zu meistern sondern schlicht und einfach und nur darum, Energie bereitszustellen. Preiswert, Ökonomisch, unaufwendig und vor allem möglichst klimaneutral.

[schokoschendrezki]

(21 Aug 2021, 11:12)

Leider ist es ja noch schlimmer.

Bei der Kernspaltung haben wir langsame Neutronen. Schon diese bewirken, dass
alle Materialien rund um den Reaktor mit der Zeit radioaktiv werden, weil alle
möglichen Isotope gebildet werden. Deshalb kostet der Abbau eines Kernkraft-
werks ja auch mehr als dessen Aufbau. Die Kernenergie ist damit eine überaus
teure Energie - ein ökonomisches Desaster.

Bei der Kernfusion hingegen haben wir schnelle Neutronen. Das bedeutet, dass
diese sich beim Hindurchtreten durch die verschiedenen Materialien ersteinmal
verlangsamen müssen. Das Sammelsurium an entstehenden Isotopen ist damit
viel größer als bei der Kernspaltung - ja fast unüberschaubar.

So habe ich alle mir bekannten kritischen Einlassungen auch verstanden: Es gibt einfach ein prinzipielles Materialproblem. Man muss ja nicht nur schnelle Neutronen verlangsamen sondern will ja auch - eigentlich! - thermische Energie nutzen. Dabei gibt es eine ganz einfache Lösung: Man verwendet keine sowieso nicht herstellbaren Materialien sondern stellt die Energie-Empfänger so etwa 150 Millionen Kilometer weg von der Quelle der Kernfusion auf. Das entspricht ungefähr der Entfernung der Erde von der Sonne.

[schokoschendrezki]

(20 Aug 2021, 05:50)

Wenn wir die Menge an Radioaktivität in 1000 Jahren reduzieren wollen, sollten wir Wiederaufarbeitungsanlagen betreiben und zumindest alles Plutonium, idealerweise alle Actinide, spalten.
Der Ausstieg mit direkter Endlagerung ist ineffektiv. Die Halbierung der Menge senkt die Einschlusszeit von 1.000.000 auf 975.890 Jahre.
Müll ohne Plutonium muss nur etwa 10.000 Jahre gelagert werden. Bei Kernfusion oder Kernspaltung mit Transmutation - wenn wir denn eines von beidem zum Laufen kriegen würden - reichen ein paar hundert Jahre.
Und wie gesagt, einen Raum für 1000 Jahre von der Außenwelt abzuschließen, ein Warnschild aufzuhängen dass man nach 1000 Jahren noch lesen kann, diese Technologien beherrscht die Menschheit schon sehr lange. Bei einer Million Jahre wird es mit dem Warnschild schwierig - aber daran ändert auch ein Ausstieg nichts.

Wir können noch nicht einmal Informationen für längere Zeit aufbewahren. Kaum ein digitales Medium kommt für eine Langzeitarchivierung ohne regelmäßige Umspeicherungen aus. Die Papyrusrollen der alten Ägypter lassen sich noch entziffern. Mikrofilm-Archive halten immerhin bis zu 500 Jahre. Die Disketten aus den 1980er, von denen ich noch immer einige besitze, lassen sich so gut wie alle nicht mehr einlesen.

Das merkwürdige für mich ist, dass in den letzten 50, 60 Jahren ausgerechnet sehr sehr konservative Politiker wie etwa Franz-Joseph Strauß mit einer so völlig unkritischen und undistanzierten Haltung an das herangehen, was sie sich unter "Hochtechnologie" vorstellen.

[syna]

(23 Aug 2021, 11:44)

So habe ich alle mir bekannten kritischen Einlassungen auch verstanden: Es gibt einfach ein prinzipielles Materialproblem. Man muss ja nicht nur schnelle Neutronen verlangsamen sondern will ja auch - eigentlich! - thermische Energie nutzen. Dabei gibt es eine ganz einfache Lösung: Man verwendet keine sowieso nicht herstellbaren Materialien sondern stellt die Energie-Empfänger so etwa 150 Millionen Kilometer weg von der Quelle der Kernfusion auf. Das entspricht ungefähr der Entfernung der Erde von der Sonne.

Ja genau! Super-Idee: Wir nutzen einfach die Kernfusion - allerdings 150 Mio. km entfernt.
Und jeder weiß ja, diese Art der Nutzung der Kernfusion heißt bei uns "Solarenergie".

[Papaloooo]

(23 Aug 2021, 12:41)

Ja genau! Super-Idee: Wir nutzen einfach die Kernfusion - allerdings 150 Mio. km entfernt.
Und jeder weiß ja, diese Art der Nutzung der Kernfusion heißt bei uns "Solarenergie".

Ein funktionierendes Fusionswerk hat aber den Vorteil,
dass es weit weniger Flächen verbraucht,
tageszeitsunabhängig, sowie wetterunabhängig ist.

Zudem ist es eine immense Triebfeder für die Raumfahrt.
Die Forschung hierzu bringt auch noch allerhand weiteres hervor.
Das sind Synergien.

[Kamikaze]

(23 Aug 2021, 13:13)

Ein funktionierendes Fusionswerk hat aber den Vorteil,

Ich habe den wichtigen Teil mal hervorgehoben.
Forschung in diese Richtung ist sicher nicht verkehrt, aber da Dampfkraftwerke sogar ganz ohne "Treibstoffkosten" nicht mehr konkurrenzfähig gegenüber EE sind, schätze ich die Wahrscheinlichkeit, dass es da in dann nächsten 50 Jahren ein funktionierendes, exothermes System geben wird als gering ein. Allenfalls wird es ein paar wenige Forschungsbauten geben - irgendwo in sehr dünn besiedelten Gebieten und vermutlich am ehesten in Ländern, in denen die Bevölkerung nicht viel zu melden hat.
Hier in D dürfte ein solches Projekt alleine schon am Widerstand der Bevölkerung vor Ort scheitern.
Daher ist auch kein Beitrag zum Umweltschutz in den kommenden Jahren (Jahrzehnten) durch diese Technik zu erwarten.
Forschen kann (und sollte) man natürlich trotzdem - darauf verlassen, dass da bald etwas brauchbares heraus kommt würde ich mich keinesfalls.

[Aldemarin]

Könnten wir nicht die abgebrannten Brennelemente, die bekanntermaßen viel Wärme produzieren, in Heizwerken verwenden?
Man kann durchaus radioaktive Stoffe sicher einpacken. Manche Isotopenbatterien, die stark radioaktive Substanzen enthalten, sind seit Jahrzehnten in Betrieb!
Ist es überhaupt sinnvoll auf Wiederaufbereitung zu verzichten? Sollten wir bei dieser nicht nur Uran, Plutonium und Transurane, sondern auch die Platinmetalle Rhodium und Ruthenium abtrennen?

[franzmannzini]

(23 Aug 2021, 21:39)

Könnten wir nicht die abgebrannten Brennelemente, die bekanntermaßen viel Wärme produzieren, in Heizwerken verwenden?
Man kann durchaus radioaktive Stoffe sicher einpacken. Manche Isotopenbatterien, die stark radioaktive Substanzen enthalten, sind seit Jahrzehnten in Betrieb!
Ist es überhaupt sinnvoll auf Wiederaufbereitung zu verzichten? Sollten wir bei dieser nicht nur Uran, Plutonium und Transurane, sondern auch die Platinmetalle Rhodium und Ruthenium abtrennen?

Was kommt dabei raus ?

[syna]

(23 Aug 2021, 13:35)
Daher ist auch kein Beitrag zum Umweltschutz in den kommenden Jahren (Jahrzehnten) durch diese Technik zu erwarten.
Forschen kann (und sollte) man natürlich trotzdem - darauf verlassen, dass da bald etwas brauchbares heraus kommt würde ich mich keinesfalls.

Das ist sicher richtig.

Aber man sollte sich auch überlegen, ob man soviele Steuergelder in
eine Technik stecken will, die wahrscheinlich doch nie funktionieren wird.
Und wenn sie denn mal funktioniert, ist sie nur für den Weltraum
geeignet.

[syna]

(23 Aug 2021, 21:39)

Könnten wir nicht die abgebrannten Brennelemente, die bekanntermaßen viel Wärme produzieren, in Heizwerken verwenden?
Man kann durchaus radioaktive Stoffe sicher einpacken. Manche Isotopenbatterien, die stark radioaktive Substanzen enthalten, sind seit Jahrzehnten in Betrieb!
Ist es überhaupt sinnvoll auf Wiederaufbereitung zu verzichten? Sollten wir bei dieser nicht nur Uran, Plutonium und Transurane, sondern auch die Platinmetalle Rhodium und Ruthenium abtrennen?

Haha, das ist sicher satirisch gemeint.

Das Wiederaufbereiten von Kernbrennstoff im großem Maßstab würde einen
Aufbau einer entsprechenden Infrastruktur bedeuten. Die dann erhebliche
neue Gefahren mit sich brächte: Wenn heute ein Gefahrguttransport
vernunglückt, gibt's schlimmstenfalls 'ne Explosion - und ein kleiner Land-
stich ist kurzzeitig kontaminiert mit chemisch toxischen Stoffen.

Wenn ein Wiederaufbereitungstransport havariert, dann wäre ein
Unfall eine ziemliche Katastrophe - schlimmstenfalls mit Jahrhunderter
langer Kontamination von Landstrichen.

Zudem würden sich für Terroristen und Kriminelle ganz andere Möglichkeiten
ergeben, wenn sie solche radioaktiven Brennelemente erbeuten würden.

Also ... wenn man das alles durchdenkt, dann gibt's nur eine Schlussfolgerung:
Keine Wiederaufbereitung - never!

[Aldemarin]

Im Übrigen gibt es bekanntlich schon Wiederaufbereitungsanlagen. Wäre der Prozeß nicht doch sicher durchführbar, wenn wir derartige Anlagen unterirdisch in der Nähe potentieller Endlager bauen würde. Dann könnten wir auch auf viele gefährliche Transporte verzichten! Natürlich könnten wir für diese auch ein unterirdisches Transportnetz aufbauen.

[Atue001]

Forschung ist gänzlich anders zu bewerten als der tatsächliche Betrieb vieler Kraftwerke auf der Basis der Erkenntnisse, die wir heute haben. (Ignorierend, dass es noch kein Fusionskraftwerk gibt.....)

Alle bisherigen Forschungsreaktoren (und deren Vorläufer) generieren allenfalls Problemmüll in geringer Menge. So geringe Mengen kann man ohne Probleme so verdünnen und dann lagern, dass von ihnen real keine Gefahr ausgeht.
Und: Bei Forschung gibt es immer auch Erkenntnisse, die uns weiterbringen.

Denkbar ist so beispielsweise, dass zukünftig Fusionsreaktoren genutzt werden, um das Energieproblem auf dem Mars zu lösen, oder auch generell in der Raumfahrt. Die Risiken für die Menschheit wären dort anders zu beurteilen.
Denkbar ist aber auch, dass sich über diese Forschung die Physik weiter entwickelt, und wir ein besseres Verständnis zur Radioaktivität als solche entwickeln. Diese könnte dann vielleicht beherrschbar werden.

[Strangequark]

Das angesprochene Problem mit den Neutronen ist, bei einem funktionierenden Sicherheitskonzept, keines. Die Neutronen werden von der Hülle eingefangen und lagern sich dort ab, die wird dadurch Radioaktiv und muss regelmäßig ausgewechselt werden bevor sie so instabil wird das die Neutronen sie durchdringen können. Selbst dann gibt es noch einen zusätzlichen Sicherheitsbehälter der mit Detektoren versehen ist die sofort Alarm schlagen falls Neutronen die Hülle durchdringen.

Des weiteren gibt es auch ein Konzept bei denen gar keine Neutronen-Emission entsteht, wenn man ein Wasserstoffkern mit einem Borkern fusioniert bilden sich daraus 3 Heliumkerne, ganz ohne Neutronenüberschuss. Die Anforderungen sind mit 1 Milliarde Grad aber nochmal deutlich höher als bei der Deuterium-Tritium Fusion mit 150 Millionen Grad.