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Wissenschaftler werden in diesem Sommer den ersten Kernfusionsreaktor der Welt testen

2. April 2021 | Natur | Umwelt | Politik | Geo-Politik | Wirtschaft | Finanzen | Wissenschaft | Forschung | connectiv.events

Der Internationale Thermonukleare Versuchsreaktor (ITER) wird, wenn alles nach Plan läuft, in diesem Sommer einen Schritt näher an den ersten funktionierenden Kernfusionsreaktor der Welt heranrücken, wenn Wissenschaftler die ersten Testläufe durchführen.

Die Kernfusion wird traditionell als wissenschaftliches Kernprinzip hinter thermonuklearen Sprengköpfen verwendet. Aber dieselbe Technologie, die unsere Massenvernichtungswaffen antreibt, könnte theoretisch auch für die Energieversorgung unserer Städte genutzt werden. Dies wäre der erste Fusionsreaktor, der in der Lage ist, mehr Energie zu erzeugen, als er zum Betrieb benötigt.

Wenn es uns gelingt, Fusionsreaktoren sicher zu bauen und zu betreiben, könnten wir die globale Energiekrise mit ziemlicher Sicherheit für immer lösen. Aber das ist ein großes Wenn.

Wenn die Kerne zweier Atome verschmelzen, setzen sie eine unglaubliche Menge an Energie frei. Die große Idee hinter einem Fusionsreaktor ist es, eine relativ winzige Menge an Energie zu nutzen, um eine immense Menge freizusetzen. So funktionieren die Sonne und andere Sterne – das heißt, sie sind so hell und setzen so große Mengen an Wärme frei.

Den Kosmos in einem Labor nachzubilden ist eine unglaublich komplexe Aufgabe, aber im Grunde läuft es darauf hinaus, die richtigen Materialien für diese Aufgabe zu finden und zu überlegen, wie man die gewünschte Reaktion in nützlichen Größenordnungen erzeugen kann.

ITER könnte alles verändern

Die Wissenschaftler erwarten, dass der Betrieb mit geringer Leistung am ITER-Standort nicht vor 2025 beginnen wird. Die ersten Testläufe beginnen jedoch bereits Juni 2021.

In diesem Sommer werden die Forscher von EUROfusion den Joint European Torus (JET) in Betrieb nehmen, ein separates Experiment zur Feinabstimmung des Brennstoff- und Materialbedarfs für das ITER-Experiment vor dessen bevorstehendem Start.

Der Hauptunterschied zwischen JET und ITER liegt in der Größenordnung. Während JET zuerst entstand, wurde die Entwicklung des ITER-Designs zu einem wesentlichen Teil des JET-Experiments. Die Wissenschaftler schalteten JET für einige Monate ab, um es für die Zusammenarbeit mit dem ITER-Projekt umzugestalten.

Auf diese Weise ist JET eine Art Machbarkeitsstudie für ITER. Wenn alles gut läuft, wird es den Forschern helfen, wichtige Fragen wie den Brennstoffeinsatz und die Reaktionsoptimierung zu lösen.

 

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Aber Kernfusion ist schwierig

Um die Kernfusion zu beherrschen, muss man mehr tun, als nur die richtige Brennstoffmischung zu finden – obwohl das eigentlich der größte Teil ist. Die Bedingungen für eine kontrollierte Kernfusion sind viel schwieriger zu erreichen, als zum Beispiel einfach einen Sprengkopf damit zu bauen, der explodiert. Dies ist jedoch eher ein technisches und ingenieurtechnisches Problem als ein Sicherheitsrisiko.

Theoretisch sind Kernfusionsreaktoren völlig sicher. Die Art von gefährlicher Strahlung oder Reaktorschmelze, die bei der Kernspaltung auftreten kann, ist bei der Fusion im Grunde unmöglich.

Das eigentliche Problem ist, dass es exakt richtig gemacht werden muss, um genug Energie zu erzeugen, die nützlich ist. Und natürlich muss sie kontrolliert werden, damit sie nicht zu viel produziert. Das ist leicht zu bewerkstelligen, wenn man sich die Fusion auf der Eins-zu-Eins-Skala der Atomkerne vorstellt. Aber selbst moderne Supercomputer tun sich schwer, die Fusion in einem Maßstab zu simulieren, der groß genug ist, um nutzbringend zu sein.

Was kommt als Nächstes?

Sobald JET in diesem Sommer in Betrieb geht, werden wir die Gelegenheit haben, einige dieser Probleme in die Praxis umzusetzen. Und dann, im Jahr 2025, wird ITER einen zehnjährigen Betriebszyklus beginnen, in dem er mit Wasserstoffreaktionen bei geringer Leistung arbeiten wird.

Während dieser Zeit werden Wissenschaftler das System überwachen und gleichzeitig einen multidisziplinären Ansatz zur Lösung der verschiedenen technischen Probleme erforschen, die sich ergeben. Im Mittelpunkt dieser Bemühungen steht die Entwicklung von maschinellen Lernsystemen und Modellen der künstlichen Intelligenz, die in der Lage sind, die für die Skalierung von Fusionssystemen erforderlichen Simulationen durchzuführen.

Im Jahr 2035 schließlich, wenn das ITER-Team über genügend Daten und Informationen verfügt, wird es die Wasserstoff-Brennstoffquelle des Reaktors gegen Deuterium und Tritium austauschen, zwei Atome, die viel mehr Leistung bringen.

Wenn alles nach Plan läuft, könnten wir in ein paar Jahrzehnten die weltweite Energiekrise gegen einen fusionsgetriebenen Überfluss eintauschen.

 

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Natural Sound Systeme

www.idealsound.de

Worin besteht eigentlich der Unterschied zwischen den Natural Sound Systeme der Firma idealsound und herkömmlichen Lautsprechern? Was macht die Natural Sound Systeme so besonders?

Als erstes fällt einem das ungewöhnliche Design auf. Man sieht auf den ersten Blick, dass hier etwas „anders“ ist. Doch worin liegt nun der grundlegende technische Unterschied zu anderen Lautsprechersysteme?

Donner und Vogelgesang

Hier ist es nun wichtig, sich die Funktionsweise einer Lautsprecherbox etwas näher anzuschauen.

Bei herkömmlichen Lautsprechern wird der Schall, in einen konstruktionsbestimmten Abstrahlwinkel, nach vorne in eine Richtung abgegeben. Bei einem Stereosignal (zwei Lautsprecherboxen) sitzt der Zuhörer idealerweise dann im sogenannten Stereodreieck, was bedeutet, dass er mehr oder weniger stark oder laut „etwas“ auf die Ohren bekommt.

Ein Blick in der Natur erklärt den Unterschied

Wirft man einen Stein in ruhiges Gewässer, so wird eine gleichmäßige Wellenausbreitung sichtbar. In der Natur breitet sich zum Beispiel der Gesang eines Vogels „kugelförmig“ aus, wodurch er sehr gut und weit hörbar ist.

Die Natural Sound Systeme von idealsound erreichen nun unter zu Hilfenahme eines Campanoiden, welcher oberhalb des Breitbandlautsprechers – beziehungsweise bei den Zwei und Dreiwegesystemen zwischen dem Mittel- und Hochtöner – platziert ist. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigen, 360 Grad Schallabstrahlung in kugelförmiger Charakteristik.  sind Sie in der Lage, mit nur zwei Lautsprecherboxen ein dreidimensionales Klangbild zu erzeugen.

Aufgrund dieser Konstruktion wird das „natürliche Hören“, also das „Hineinhören“ in eine Klangwelt, gefördert, wodurch sich diese Systeme auch sehr gut für die therapeutische Arbeit eignen. Die Zuhörer nehmen die Musik plötzlich vollkommen anders war, da das Gehör sich zunehmend „öffnet“ und förmlich nach „Informationen“ sucht. Positioniert man sich genau zwischen zwei Natural Sound Lautsprechern, entsteht der Klangeindruck eines Surroundklangsystems. Man fühlt sich mitten drin im Klanggeschehen.

Der wichtigste Informationsanteil einer musikalischen Darbietung liegt im Mitteltonbereich – hier spielt sich im wahrsten Sinne des Wortes die Musik ab. Genau da liegen auch die Stärken der Natural Sound Systeme von idealsound und überzeugen mit transparenter Wiedergabe sowie detailreicher Tiefenstaffelung.

Daher entdeckt man beim mehrmaligen Anhören eines Musikstückes auch immer wieder neue Details, die zuvor anscheinend nicht dagewesen sind. Der Hochtonbereich rundet den hervorragenden Gesamteindruck ab und lässt das Musikmaterial im richtigen Licht erstrahlen.

Mit Natural Sound Systeme von idealsound öffnen sich neue faszinierende Klangwelten.

 

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