Steckbrief: Kernfusion zur Energieerzeugung
Mit diesem Steckbrief bereitest du deine Präsentation zum Thema Kernfusion vor. Fülle die Felder beim Recherchieren aus – am besten ausgedruckt oder in dein Heft übertragen. Schreibe zu jeder Zahl dazu, woher sie stammt.
1 Steckbrief zum Ausfüllen
Physik der Fusion
- Warum wird bei der Fusion leichter Kerne Energie frei?
- Was zeigt die Kurve der Bindungsenergie?
- Wie läuft die D-T-Reaktion ab, und wer trägt die Energie?
Die Hürde
- Was ist die Coulombbarriere?
- Warum braucht ein Reaktor 100 Millionen Grad?
- Was besagt das Lawson-Kriterium?
Zwei Wege
- Wie funktioniert magnetischer Einschluss?
- Wie funktioniert Laserfusion (Trägheitseinschluss)?
- Was bedeutet der Q-Faktor, und was hat NIF erreicht?
Bewertung
- Welche Vorteile und Nachteile hat Fusion?
- Woher kommen Deuterium und Tritium?
- Meine eigene Frage an die Zuhörer
2 Geprüfte Quellen
Diese Seiten sind seriös und aktuell. Amtliche Stellen und Fachorganisationen zuerst – Wikipedia eignet sich zum Einstieg, Zahlen prüfst du an einer Fachquelle.
- DeutschIPP: Grundlagen der KernfusionGrundlagen vom führenden deutschen Fusionsinstitut
- DeutschTECHMAX: Die Sonne im TankSchülergerechtes Heft der Max-Planck-Gesellschaft
- EnglischLLNL: Achieving Fusion IgnitionAlle Zündungs-Experimente der NIF mit Zahlen
- DeutschWikipedia: KernfusionÜberblick mit Bindungsenergie-Kurve – Angaben mit Fachquellen prüfen
- DeutschWikipedia: Lawson-KriteriumDichte, Temperatur, Einschlusszeit – mit Formel und Werten
3 Tipps fürs Recherchieren
- Mit der Sonne starten: Frag zu Beginn, woher die Sonne ihre Energie hat. So knüpfst du an Vorwissen an und leitest direkt zur Fusion über.
- Gute Suchbegriffe: Kernfusion, Bindungsenergie, Massendefekt, Coulombbarriere, Plasma, Lawson-Kriterium, Tripelprodukt, National Ignition Facility.
- Q richtig erklären: Unterscheide die Energie im Laserlicht von der Energie aus der Steckdose. Genau hier liegt der Unterschied zwischen Physik-Erfolg und Kraftwerk.
- Aktuell bleiben: Fusionsrekorde ändern sich schnell. Prüfe vor dem Vortrag die Seiten des LLNL und des Max-Planck-Instituts für Plasmaphysik.
- Fair bewerten: Nenne Chancen und Probleme gleichermaßen. Lass die Zuhörer selbst entscheiden, ob sich die Investitionen lohnen.
4 Selbstkontrolle
Kernfakten zum Vergleichen aufklappen
- Fusion:Leichte Kerne verschmelzen zu schwereren; der Massendefekt wird nach E = mc² als Energie frei.
- D-T-Reaktion:Deuterium + Tritium → Helium-4 (3,5 MeV) + Neutron (14,1 MeV), zusammen 17,6 MeV.
- Coulombbarriere:Abstoßung der positiven Kerne; nötig sind rund 100 Mio. °C.
- Lawson-Kriterium:Dichte · Temperatur · Einschlusszeit muss eine Schwelle überschreiten (Tripelprodukt).
- Q-Faktor:Fusionsenergie geteilt durch Heizenergie; NIF erreichte 2022 erstmals Q > 1, Rekord 2025: 8,6 MJ.
- Brennstoff:Deuterium aus Wasser, Tritium wird aus Lithium erbrütet; 1 g ≈ Energie aus 11 t Kohle.