Woher kommt die Energie bei der Fusion?

Woher stammt die Energie bei der Kernfusion?

Bei der Kernfusion verschmelzen zwei Atomkerne zu einem schwereren Kern. Dieser Prozess setzt eine enorme Menge an Energie frei, die genutzt werden kann, um Strom zu erzeugen. Die Energiequelle für die Kernfusion ist die Massendifferenz zwischen den Ausgangskernen und dem entstehenden Kern.

Während der Fusion werden einige der Protonen und Neutronen in den Ausgangskernen zu schwereren Elementen wie Helium oder Kohlenstoff umgewandelt. Das Gesamtgewicht des entstehenden Kerns ist jedoch geringer als die Summe der Gewichte der Ausgangskerne. Diese Massendifferenz wird in Energie umgewandelt, gemäß Albert Einsteins berühmter Gleichung E=mc².

Die Massendifferenz entsteht, weil die Bindungskräfte im Kern des entstehenden Atoms stärker sind als in den Kernen der Ausgangsatome. Diese stärkeren Bindungskräfte halten die Protonen und Neutronen im Kern enger zusammen, wodurch die Masse des Kerns reduziert wird.

Die Energieausbeute bei der Kernfusion ist viel größer als bei der Kernspaltung, dem Prozess, bei dem ein schwerer Kern in zwei oder mehr leichtere Kerne zerfällt. Dies liegt daran, dass die Bindungskräfte zwischen Protonen und Neutronen in leichten Kernen stärker sind als in schweren Kernen.

Die Kernfusion ist eine vielversprechende Energiequelle, da sie nahezu unbegrenzte Brennstoffreserven nutzt und keine Treibhausgase produziert. Allerdings ist es eine große Herausforderung, eine kontrollierte Kernfusionsreaktion aufrechtzuerhalten, da die Bedingungen im Inneren eines Fusionsreaktors extrem sind.