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THEMA: Der Kappa-Mechanismus in pulsierenden Sternen | Josef M. Gaßner

Der Kappa-Mechanismus in pulsierenden Sternen | Josef M. Gaßner 23 Apr 2016 20:56 #5729

Die Art und Weise, wie dieses Thema rüber gebracht wird ist schon bestechend. Da dürfte es eigentlich kein Problem sein, auch kniffligere Themen anzupacken. Was mir persönlich gefällt sind Vergleiche wie mit dem des Misthaufens, der pro m3 mehr Energie frei gibt als die Sonne in ihrem inneren. Das macht alles sehr verständlich und irgendwie greifbar. Es nimmt die Anonymität von Zahlen. Und was mir persönlich natürlich am besten gefällt ist der großzügige Umgang mit den Formeln. "Das ist dann eh ungefähr so, das andere ungefähr auch so, deshalb kürzen wir das weg, das ergibt dann ungefähr das" Die Aussage "Ungefähr" nimmt die Bedrohlichkeit der Mathematik weg. Man füllt sich als Nicht-Mathematiker von der Perfektion der Mathematik bedroht, weil sie so gar nicht unserer Un-Perfektion entspricht. Und sie passt sich durch die "Ungefährs" der Realität besser an. Die ist nämlich auch nur so ungefähr.

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Der Kappa-Mechanismus in pulsierenden Sternen | Josef M. Gaßner 28 Apr 2016 09:45 #5790

Hallo,
der Beitrag zum Kappa-Mechanismus (insbesondere unserer Sonne) gibt interessante Erkenntnisse, wirft für mich aber auch eine Vielzahl von Fragen auf.
(Alles unter der Annahme die Berechungen wäre so richtig und ich hätte den Zusammenhang richtig verstanden)

(1) Wenn die Sonne im Inneren eine "Energieproduktion" von ca. 140 W/m³ aufweist, dann ist mir verständlich, warum dieser Prozess so stabil über Mrd. von Jahren läuft. Bei diesem enormen Brennstoffvorrat und bei nur geringer Umwandlungsrate dessen aus meiner Sicht absolut verständlich. Wenn ich da meinen (Thermo)-Komposter im Vergleich ansehe (der regelmäßig mit verarbeitbarer Masse gefüttert wird) wird der auch so schnell nicht instabil. Chapeau auf die Natur, die so eine Maschine perfekt selbstorganisierend konstruiert hat!
(2) Somit wäre die Sonne quasi der perfekte Kernfusionsreaktor und das scheint mir wichtig, schon von der Auslegung her eine extrem stabile und robuste Bauform - vor allem "selbststabilisierend". OK irgendwann erschöpft sich der Brennstoffvorrat aber bei einer Laufzeit von Mrd. Jahren kann man das System schon als extrem zuverlässig einstufen.
(3) Eines stimmt mich anhand obiger Berechnungen und Tatsachen nachdenklich. Wenn man jetzt auf der Erde versucht das Kernfusionsprinzip nachzubauen, dann kann das, mal forsch von mir behauptet, nur schief gehen.
- für wirklich optimalen und selbststabilisierenden Betrieb wie auf der Sonne müsste man das ganze quasi 1:1 nachbauen, das geht schon mal technisch nicht
- selbst wenn man es downsized, entstünde im sicheren Betrieb nur eine Energieausbeute von 140 W/m³ . Das wäre glatt der Lacher soetwas mit extrem hohen technischen Aufwand zu realisieren um dann nicht mehr Engerie zu erzeugen als mein Thermokomposter. Das kann nicht der Bringer sein.
- damit die Kernfusion aber für den Menschen als Energiequelle nutzbar wird, versucht der Mensch mal wieder besserer Kenntnis der Natur das System mit deutlich mehr "Komprimierung" nachzubauen. Wenn ich dies mal anhand der ITER mit der geplanten Fusionsleistung von 500 MW hoch rechne komme ich auf ca. 3571428 m³ Volumen vergleicherbarer Leistung der Sonne. Ein Fusionsraum von ca. 153 x 153 x 153 m Größe. Der Iter ist mit 840 m³ Plasma Volumen geplant. Da dürfte klar sein, dass hier ähnlich wie bei Kernkraftwerken der Mensch versucht die Kernfusion wieder so stark zu komprimieren, dass das Ganze mit der sicheren Auslegung wie auf der Sonne um Größenordnungen nix mehr zu tun hat. Verständlicherweise muss da dann dieser enorme technische Aufwand betrieben werden um die Fusion auf diesen kleinen Raum überhaupt zu ermöglichen und stabil zu halten. Als Expermiment eine feine Sache aber als zukünftiger stabiler und sauberer Energielieferant? Da melde ich Zweifel an. Verglichen mit meinem Thermokomposter würde der dann pro Kubimeter ca. 595 KW an Leistung erzeugen. Fett! Wobei mir der Komposter dann schon Alpträume schaffen würde :woohoo:

So lass ich mich echt überraschen, ob das mit dem ITER sauber funktioniert und es sich rechnet.

PS: sorry wenn es ein bissel OffTopic geworden ist.

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Der Kappa-Mechanismus in pulsierenden Sternen | Josef M. Gaßner 28 Apr 2016 10:13 #5791

olir schrieb: - für wirklich optimalen und selbststabilisierenden Betrieb wie auf der Sonne müsste man das ganze quasi 1:1 nachbauen, das geht schon mal technisch nicht


Diese Aussage ist mir zu absolut, wenn sich in der Natur per Zufall (zufällige Ansammlung von genügend Gasen) ein solch perfektes, selbstregulierendes Fusionskraftwerk bilden kann (nicht nur einmal, wie wir wissen, wie viele Sterne gibt es?), wieso sollte es einer genügend hochstehenden Zivilisation nicht möglich sein, diese Prozesse auch technisch nachzubilden?

Die Frage muss nur lauten: Wozu sollte eine Zivilisation das machen wollen? Selbst, wenn sie es könnte?

- selbst wenn man es downsized, entstünde im sicheren Betrieb nur eine Energieausbeute von 140 W/m³ . Das wäre glatt der Lacher soetwas mit extrem hohen technischen Aufwand zu realisieren um dann nicht mehr Engerie zu erzeugen als mein Thermokomposter. Das kann nicht der Bringer sein.
- damit die Kernfusion aber für den Menschen als Energiequelle nutzbar wird, versucht der Mensch mal wieder besserer Kenntnis der Natur das System mit deutlich mehr "Komprimierung" nachzubauen.


Nein, man versucht nicht, die Sonnenfunktion eins zu eins nachzubauen, sondern man erhöht die Temperatur, um letztlich doch eine Kernfusion zu erreichen.

Schau dir nochmal ganz in Ruhe den Videobeitrag von Herrn Gaßner an, dort erklärt er ja eingängig die Zusammenhänge von Druck, Temperatur, Volumen.

Er erklärt ferner, dass diese drei Dinge in einem sehr feinen Gleichgewicht stehen müssen, damit der Fusionsprozess wie gewünscht klappt, ändert sich das Volumen, ändert sich der Druck, ändert sich der Druck, ändert sich die Temperatur und damit die Kollisionswahrscheinlichkeit von Atomkernen, also die Energieausbeute.

In der Sonne ist der große Regulator die auf dem Kern lastende Sonnenmasse, dieser Regulator wird auf der Erde ersetzt durch den Druck, der auf die zu fusionierende Masse ausgeübt wird, dieser Druck wiederum erhöht die Temperatur im Plasma und damit die Kollisionswahrscheinlichkeit.

Die technische Schwierigkeit ist, wie man das hinbekommt, das Plasma, das ja viel, viel heißer ist als das Sonneninnere, erstens sicher von jeder Berührung mit Materie fern zu halten und zweitens genügend starke und sichere Magnetfelder aufrecht zu erhalten, die das Plasma auf engstem Raum zusammendrücken.

DASS das im Prinzip geht, wurde ja schon nachgewiesen, man konnte bislang schon für mehrere Sekunden diesen Fusionsprozess sicher am Laufen halten, der Knackpunkt dabei ist nur der, dass man bislang mehr Energie hineinstecken musste, als rauskam.

Daran wird ja intensiv unter anderem am ITER aber auch andernorts, gearbeitet. Ob und wenn ja, wann das gelingt, kann ich leider nicht sagen.


Aber von vorneherein zu postulieren, dass das nicht ginge, ist nicht richtig.


Grüße
Udo

Das Verzichtbare ist nutzlos. J.F. Hingeklammert

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