Fusjonsreaktor skaper energi?

[eivind lunder]

Hei,

 

Leste om en fusjonsreaktor på forskning.no.Den kunne visst produsere mellom fem og ti ganger så mye energi som man "puttet" inn i den.Men man kan vel ikke skape energi?Dette ble nevnt flere ganger så noen skrivefeil er det vel ikke.Kan dette være sant?

[Haraldson]

Nei, energi kan så vidt meg bekjent bare gå fra én form til en annen.

 

Noe mer kan jeg ikke.

[Zethyr]

De har nok ment at man kan "hente ut" mer energi enn man putter inn. Den energien henter man i et massesvinn i fusjonsreaksjoner mellom atomer, og man kan regne ut vha e = mc². Dessverre kan vi ikke utnytte denne energien fullstendig, så man vil tape en del i prosessen for å hente den ut til vanlig elektrisk kraft.

F.eks. i dagens fisjonsreaktorer, så bruker man fisjonsreaksjoner til å skape varme, som da koker vann, som i sin tur vil drive en damp-turbin som skaper strøm. Noe av det varme vannet blir selvsagt også brukt til varmepumper, e.l.

Hvordan dette vil gjøres i fremtidens fusjonsreaktorer er jeg litt mer usikker på, men jeg regner med at det er omtrent samme prinsippet.

 

Per i dag har man kun klart å hente ut samme energi som man putter inn, altså at den holder seg selv med energi (eller kanskje går én prosent eller to i overskudd). Det er igangsatt flere prosjekter som i løpet av få års tid vil prøve å få til en energi-'skapning' som er tilstrekkelig til at man drar nytte av å bruke den som et kraftverk.

[Snillingen]

Noe av det varme vannet blir selvsagt også brukt til varmepumper, e.l.

Hvorfor? er det vanlige varmepumper det er snakk om, sånne omvendte kjøleskap?

[Zethyr]

Hvertfall noen steder, pleier man å frakte det varme vannet rundt i radiatorer f.eks. i labben eller i noen nærliggende hus, og siden vannet er varmere enn lufta rundt, så avgir det varme til omgivelsene.

[kyrsjo]

Man må bruke en del energi for å få reaksjonen i gang (komprimere stoffet til et sykt trykk, øke temperaturen til et par millioner grader etc.) for å i det hele tatt få fusjon. Når dette er oppnådd, må man vedlikeholde betingelsene, slik at reaksjonen fortsetter. Dette koster energi.

 

Men når reaksjonen er i gang, smelter atomene sammen, og dersom du slår opp i en tabell over vekten av kjernene, ser du at vekten av en heliumkjerne er mindre enn to hydrogenkjerner - på tross av at man skulle tro dette. Denne "tapte massen" omdannes til energi (hovedsakelig i form av stråling og temperatur, som igjen (ved disse temperaturene) medfører (mer) kortbølget stråling.

 

Denne energien kan man tappe ut. Hele poenget er å sørge for at man får mer energi ut av prosessen enn man putter inn.

 

Blir det samme med oljeboring etc. Dersom man bruker mer energi for å hente ut oljen enn den selv inneholder av energi, taper man energi på prosessen (men her kan man kansje oppnå en lett flyttbar energikilde)

 

Samme blir det med hydrogen - her bruker man energi (elektrisk, kansje fra fusjonskraft en gang i framtiden?) til å spalte vann (H2O) i 2H og O2. Disse lagres (i alle fall hydrogenet - oksygenet kan man uansett hente fra lufta), og brukes så som lett flyttbart, kompakt, miljøvennlig brensel (energikilde). Dette er en prosess man taper energi på.

[hallgeirl]

Man må bruke en del energi for å få reaksjonen i gang (komprimere stoffet til et sykt trykk, øke temperaturen til et par millioner grader etc.) for å i det hele tatt få fusjon. Når dette er oppnådd, må man vedlikeholde betingelsene, slik at reaksjonen fortsetter. Dette koster energi.

En har jo også "cold fusion" som ikke trenger ekstreme temperaturer/høyt trykk men klarer seg fint ved romtemperaturer: http://en.wikipedia.org/wiki/Cold_fusion

[Snillingen]

kald fusjon er vel bare en teori.

[hallgeirl]

kald fusjon er vel bare en teori.

Les hele wikipedia-artikkelen, spesielt under "Experimental set-up and observations":

A constant current was applied to the cell continuously for many weeks, and heavy water was added as necessary. For most of the time, the power input to the cell was equal to the power that went out of the cell within measuring accuracy, and the cell temperature was stable at around 30 °C. But then, at some point (and in some of the experiments), the temperature reportedly rose suddenly to about 50 °C without changes in the input power, for durations of two days or more. The generated power was calculated to be about 20 times the input power during the power bursts. Eventually the power bursts in any one cell would no longer occur, and the cell was turned off.

[Snillingen]

Problemet er at man har vanskeligheter for å reprodusere forsøket. Det er noen noen som har påstått å ha klart det, men det betyr ikke at det fungerer. Mange har prøvd forsøket og man fortsetter å prøve, for om det fungerer så er det genialt. UiO prøvde vist også forsøket, men de fikk ikke samme resultat som de to herrene. Man har vist utført over 15 000 forsøk og det er enda ikke bevist de resultatene de to herrene fikk.

Endret 29. september 2005 av Snillingen

[kyrsjo]

Man må bruke en del energi for å få reaksjonen i gang (komprimere stoffet til et sykt trykk, øke temperaturen til et par millioner grader etc.) for å i det hele tatt få fusjon. Når dette er oppnådd, må man vedlikeholde betingelsene, slik at reaksjonen fortsetter. Dette koster energi.

En har jo også "cold fusion" som ikke trenger ekstreme temperaturer/høyt trykk men klarer seg fint ved romtemperaturer: http://en.wikipedia.org/wiki/Cold_fusion

Den mest kjente metoden å skape kald fusjon (noe som er fullt mulig, og rutinemessig brukes som en nøytronkilde) er sonoilumnisens - det vil si at man sender lydbølger (som regel ultralyd) mot en hydrogenrik væske (aceton med tungt hydrogen er vist nok bra), noe som forårsaker trykkbølger som igjen forårsaker områder med vakum. Når disse "boblene" kolapser, oppstår det høyt nok trykk og temperatur til at fusjon kan skje, noe som forårsaker lysglimt og nøytronstråling, omtrent som en to-atomers hydrogenbombe du kan ha på skrivebordet ditt uten å sove dårlig om natten - så prinsipiellt er heller ikke denne så kald. Den tar bare "litt" mindre plass...

 

Problem? Det trengs mer energi til å sette i gang (ultralyd) enn det kommer ut (lys/nøytron)

 

Problemet med kald fusjon er at atomkjernene er sterkt positivt elektrisk ladet, og for å få dem til å fusjonere, må man bringe dem intill hverandre. Ganske analog sitasjon er å ha to monster-magneter med sydpolene mot hverandre, og forsøke å dytte dem intill hverandre (merk: elektrisk og magnetisk kraft er *ikke* det samme, selv om de har visse likhetstrekk og er avheng av hverandre igjennom maxwells likninger, som jeg desverre ikke har lært noe om ennå - på tross av at jeg går på en skole hvor folk løper rundt med dem på t-skjorter (fysikkforeningen på UiO). Men det kommer ).

 

Når de så har kommet nære nok, vil kjernekreftene (sterk og svak), som virker på kortere avstander, men er sterkere (*svært* sterk) holde dem sammen.

 

Så hvis du hadde hatt to monstre av noen elektromagneter, og skulle fått dem intill hverandre, mot deres egen vilje, hvordan ville du ha gjort det? Jeg ville i alle fall sørget for å gi dem en skikkelig dytt...

 

Men det er mye vi ikke vet om naturen, så det er ikke utenkelig at det finnes mekanismer vi i dag ikke kjenner til...

 

Varm fusjon vet vi derimot at virker - hydrogenbomben.

 

http://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_fusion

[Snillingen]

kyrsjo ganske personlig spørsmål, men kan jeg spørre om hva du studerer?

[kyrsjo]

Fysikk@UiO. Hvordan det

 

Første semester, så vi har kun matte og informatikk... Har ikke hatt noe fysikk ennå. Og ja, jeg er interessert i fusjon, ettersom det er en ufattelig interessant mulig energikilde...

[Snillingen]

Hvertfall noen steder, pleier man å frakte det varme vannet rundt i radiatorer f.eks. i labben eller i noen nærliggende hus, og siden vannet er varmere enn lufta rundt, så avgir det varme til omgivelsene.

jeg tror det bare kalles fjernvarme og jeg tror ikke det blir brukt til varmepumper

[Zethyr]

Hvertfall noen steder, pleier man å frakte det varme vannet rundt i radiatorer  f.eks. i labben eller i noen nærliggende hus, og siden vannet er varmere enn lufta rundt, så avgir det varme til omgivelsene.

jeg tror det bare kalles fjernvarme og jeg tror ikke det blir brukt til varmepumper

Korrekt, jeg føkka begrepene.