Wie baut man einen Kernreaktor in seiner Garage?

Als ich heute auf diesen Link stieß , war ich erstaunt. Kernreaktoren sind immens komplexe Geräte, an deren Entwicklung Wissenschaftler Jahre gedauert haben und die normalerweise in riesigen Anlagen untergebracht sind. Der Link besagt, dass 15 Highschool-Schüler auf der ganzen Welt Kernfusionsreaktoren gebaut haben. Wie ist das möglich?

Ich suche nicht wirklich nach Antworten mit detaillierten Anweisungen zum Bau eines Reaktors (aber ich werde mich nicht beschweren, wenn Sie dies tun), sondern eher nach einer Theorie über die Art von Werkzeugen und Materialien, die dieser Teenager zum Bau eines solchen verwendet hätte Reaktor. Mit welchen Temperaturen würde er zurechtkommen müssen? Im Moment bin ich sehr beeindruckt, aber ist das wirklich Raketenwissenschaft?

Es ist plausibler, dass er so etwas wie einen Van-de-Graaff-Generator oder ein Zyklotron gebaut hat, und es war in der Lage, Fusionsreaktionen zu erzeugen. Es ist möglich, dass die Zeitungsreporter den Unterschied zwischen einem Beschleuniger und einem Reaktor nicht verstanden haben.
Technisch gesehen haben Menschen extrem niedrige Fusionsniveaus erzeugt, indem sie nur das elektrische Potential verwendet haben, das durch das Abziehen von gewöhnlichem Klebeband in einem Vakuum erzeugt wurde (ich kann mich nicht an die genaue Referenz erinnern). Allerdings nicht sehr praktisch! Die eigentliche Frage sollte lauten: Erzeugt es nützliche Nettoenergieleistungen? Das können Sie nicht einmal im modernsten Fusionstestzentrum, das es gibt.
Ihre Annahme, dass "Kernreaktoren immens komplexe Geräte sind", ist einfach falsch, wenn sie auf beschleunigerbasierte Fusionsreaktoren angewendet wird. Wohlgemerkt, diese Dinge liegen weit, weit unter der Einheit der Stromerzeugungsfähigkeit: Sie benötigen eine Nettostromaufnahme, um zu laufen. Aber wenn Sie Kerne verschmelzen wollen, um zu sagen, dass Sie es geschafft haben, brauchen Sie nur ein Vakuum-Kit, eine Möglichkeit, Ionen auf einige 10 MeV zu beschleunigen, und eine sorgfältige Fokussierung der Strahlen.
Übrigens sind selbst Spalthaufen nicht an sich kompliziert zu bauen. Sie sind teuflisch komplizierte Dinge, die sicher laufen und gleichzeitig eine Nettoleistung erzeugen , aber das ist ein ganz anderes Problem, als nur eine anhaltende Kettenreaktion zu erzeugen. Immerhin hat ein Team um Fermi im Squashcourt der University of Chicago einen von Hand gebaut ...
Eine weitere Forschungsgruppe, die das Desktop-Design von Farnsworth-Hirsch verwendet, ist die Gruppe von Harrison Schmidt zur Erforschung der Fusion von Helium-3 – nicht zur Energieerzeugung. Sie haben einige ziemlich ungewöhnliche Ideen, woher die Welt Energie bekommen kann - ich persönlich finde es ein bisschen verrückt, aber es macht Spaß, etwas darüber zu lernen - siehe meine Antwort hier
@dmckee Und jetzt bekomme ich den Squashplatz in Science of Discworld.

Antworten (4)

Nun, wenn Sie im Internet suchen, scheint es da draußen Kinder zu geben, die behaupten, einen Fusionsreaktor gebaut zu haben. Ich habe mir diesen Link angesehen . Beachten Sie, dass er in Minute 0,56 eine kleine Beschreibung gibt und nicht behauptet, die Gewinnschwelle zu erreichen, sondern dass er die Fusion demonstriert hat. Es ist ein Plasma, das er offensichtlich erzeugt und dem es gelingt, etwas Deuterium zu fusionieren, das natürlich nicht kostendeckend ist.

Hier ist ein weiteres Interview mit Taylor Wilson . Offenbar plant er eine groß angelegte Form seines "Fusionsreaktors". Der Weg zum heiligen Gral, Break-Even-Fusionsreaktoren zu bekommen, ist übersät mit gescheiterten Versuchen, aber mehr Macht für ihn. Es ist an der Zeit, dass Tesla wiedergeboren wird :) . Auf seiner Webseite ist er bescheidener.

Hmm ... der erste Link scheint defekt zu sein

Anknüpfend an frühere Nachrichtenartikel wie diesen :

„Das ist mein Inertial Electrostatic Confinement Fusion Reactor. Es arbeitet mit der Eigenschaft des elektrostatischen Trägheitseinschlusses“, sagt Conrad.

Siehe Wikipedia zum Thema Trägheitselektrostatischer Einschluss .

Das eigentliche Design ist ein Farnsworth-Hirsch Fusor . Beachten Sie, dass Conrads Nachname Farnsworth ist, was ein Zufall ist, das Gerät ist nicht nach ihm oder einem Verwandten benannt.

Er hat einen YouTube-Kanal mit einem Video, das seinen "Farnsworth Fusor" zeigt . Seine Website für das Projekt ist http://www.nuclearfarnsworth.com/ .

Beachten Sie, dass die Definition von „Kernreaktor“ oder „Atomkraft“ recht weit gefasst sein kann. Eigentlich könnte man mit Steinzeittechnik einen Kernreaktor bauen, ohne die Physik dahinter auch nur zu verstehen: man findet seltsame Felsen, lässt Wasser durchlaufen, das Wasser wird erhitzt, jetzt kann man damit kochen oder die Wärme nutzen andere Zwecke. (nicht zu Hause ausprobieren!)

Jetzt haben Sie Atomkraft, die natürlich sehr unsicher und ungesund ist.

Beachten Sie, dass dies kein Kernreaktor ist, sondern ein Fusor . Fusoren arbeiten, indem sie einen Spannungsabfall verwenden, um Ionen auf hohe Geschwindigkeiten zu beschleunigen, und einige können fusionieren. Aufgrund von Ineffizienzen können sie nicht zur Stromerzeugung genutzt werden. Sie sind relativ einfach zu bauen (sie sind im Grunde aufgepeppte Plasmakugeln).

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