@eich-hörnchen:
eich-hörnchen schrieb:Es geht darum, dass es zwei Reaktionen sind.
Extra für Dich nochmal mit der Zwischenstation Helium-5 (das nur für einen extrem kurzen Zeitraum existiert):
\begin{alignedat}{4}
&\mathrm{_{1}^{2}H+\,_{1}^{3}H} &&\rarr \mathrm{2{,}01410\,u+3{,}01605\,u} &&= \mathrm{5{,}03015\,u} &&≈ \mathrm{8{,}35276×10^{-27}\,kg} \\
&\mathrm{_{2}^{5}He} &&\rarr \mathrm{5{,}01206\,u} &&= \mathrm{5{,}01206\,u} &&≈ \mathrm{8{,}32272×10^{-27}\,kg} \\
&\mathrm{_{2}^{4}He+\,_{0}^{1}n} &&\rarr \mathrm{4{,}00260\,u+1{,}00866\,u} &&= \mathrm{5{,}01126\,u} &&≈ \mathrm{8{,}32139×10^{-27}\,kg}
\end{alignedat}
Massenverlust und Energiegewinn
\mathrm{_{1}^{2}H+\,_{1}^{3}H}\rarr\mathrm{_{2}^{5}He}:
\mathrm{8{,}35276×10^{-27}\,kg}-\mathrm{8{,}32272×10^{-27}\,kg}=\mathrm{3{,}004×10^{-29}\,kg} \space\hat{≈}\space \mathrm{2{,}69986×10^{-12}\,J ≈ \mathrm{16{,}85}\,MeV}
Massenverlust und Energiegewinn
\mathrm{_{2}^{5}He}\rarr\mathrm{_{2}^{4}He+\,_{0}^{1}n}:
\mathrm{8{,}32272×10^{-27}\,kg}- \mathrm{8{,}32139×10^{-27}\,kg}=\mathrm{1{,}330×10^{-30}\,kg} \space\hat{≈}\space \mathrm{1{,}19534×10^{-13}\,J ≈ \mathrm{0{,}75}\,MeV}
Der weitaus grösste Teil des Massenverlusts, und damit des Energiegewinns von insgesamt ca. 17,6 MeV findet also bereits bei der Bildung von Helium-5 statt. Der anschliessende Abgang eines Neutrons liefert nur noch einen kleinen zusätzlichen Beitrag. Die Energiedifferenzen sind bei reinen Neutronen-Reaktionen allgemein deutlich geringer als bei tatsächlichen Kernfusionen und -spaltungen (bei denen sich die Ordnungszahl ändert).
eich-hörnchen schrieb:Die erste eine Fusion, für die bis jetzt richtig Energie benötigt wurde.
In der Annahme, dass "richtig" im Sinne von "richtig viel" gemeint ist: Auf diesen Einwand bin ich bereits in meinen beiden vorhergehenden Beiträgen eingegangen:
uatu schrieb:Die zur Auslösung dieser Kernreaktion erforderliche Energie beträgt nur einen Bruchteil der freigesetzen Energie. Fusionsreaktionen dieser Art treten mit einer bestimmten Wahrscheinlichkeit ab einer relativen kinetischen Energie der Kerne von etwa 4 keV auf, bei etwa 15 keV erreicht die Wahrscheinlichkeit einen praktikablen Wert. Das ist weniger als ein Promille der freigesetzen Energie. Das Problem bei der Energieerzeugung mittels Kernfusion ist nicht, Fusionsreaktionen auszulösen. Das ist mit einem Fusor sogar für (gehobene) Hobbybastler möglich. Das Problem ist, genügend viele Fusionsreaktionen für einen wirtschaftlichen Betrieb auszulösen. Daran wird gearbeitet.
uatu schrieb:Nochmal: Die erforderliche Energie zur Auslösung der beschriebenen Deuterium-Tritium-Reaktion beträgt weniger als ein Promille der freigesetzen Energie. Anders ausgedrückt: Es wird mehr als das Tausendfache der Energie freigesetzt, die zur Auslösung der Reaktion erforderlich ist. Die Aufrechterhaltung von Temperatur und Druck für eine thermisch angeregte Fusionreaktion (was nicht die einzige Möglichkeit ist, wie das Beispiel des Fusors zeigt) ist ein technisches, kein energetisches Problem. Wieviel Energie braucht man, um die Temperatur in einer Thermosflasche aufrechzuerhalten? Fast keine. Wieviel Energie braucht man, um den Druck in einer Druckgasflasche aufrechtzuerhalten? Gar keine (extrem geringe Diffusionsvorgänge aussen vor gelassen). Temperatur und Druck müssen lediglich aufrechterhalten werden, sie werden bei der Reaktion selbst nicht "verbraucht".
