1 liter vízben lévő hidrogén molekulákból max mennyi fúziós energia nyerhető?
válasza:
válasza: válasza:A H->He fúziós folyamatban nem sima hidrogént hanem az izotópjait, deutériumot vagy triciumot használnak. Azért, mert elég nehéz két atommagot is egyesíteni, 4 dolgot (2 H + 2 neutron) meg szinte lehetetlen.
Tehát a kinyerhető energia nagyon függ attól, hogy mennyi nehézhidrogén van a vízben és mennyi energiát kell befektetni az elkülönítésükhöz.
De ha ettől eltekintünk, akkor ki lehet számolni hogy a He atomtömege mennyivel kisebb, mint az egyesülő hidrogén izotópoké. Ebből kiadódik az elméletileg kinyerhető maximális energiamennyiség. E=mc^2
válasza:Elméletileg: 1 liter = 1 kg víz 2/18 = 1/9-ed része hidrogén, kb. 111 g.
Hidrogén fúziójában a tömeg 0.7%-a, kb. 0.8 g változik energiává. E=mc^2
Ez 100%-os hatásfok esetén 20 millió kWh.
(Egy 100 ezres nagyváros éves fogyasztása 400-500 millió kWh)
Ha gyakorlatiasabban nézzük (földi fúziós kísérletek), a hidrogénnek csak 1/6420-ad része deutérium, a trícium pedig nagyon-nagyon ritka.
válasza:Nem követem annyira a témát, úgyhogy javítsatok ha gondoljátok. :)
ITER - wiki
"500 MW fúziós teljesítmény ...
...
Ezalatt körülbelül fél gramm deutérium/trícium keverék fúziója zajlik le ..."
Nem rossz arány. Persze ezt a vízben lévő hidrogénnel vetni össze az megint más. Némi arány feltételezhető belőle azért. Más technológia, mint az atomerőművek.
---
A földön levő hidrogén mennyisége véges. Feltételezem, hogy víz formájában van jelen a hidrogén nagy része.
A számolásom. Aki hibát lát benne szóljon.
A víz moláris tömege 18 gramm. 1 kg-ban, 55,55 mol víz van, és 55,55x2x6x10^23 = 666,66x10^23 darab hidrogén atom.
(Ebből deutériumot csinálnak, ezzel a részével nem foglalkoznék és a tríciummal se, mert azt másból állítják elő.)
a deutérium-trícium fúzió során 17,6 MeV energia nyerhető. (1 MeV = 10^-13 Joule)
Fenti részecskeszámmal 1,88x10^14 Joule energia nyerhető.
Elosztottam az év mp-einek számával -> 5,95 MW teljesítmény 1 éven keresztül 1 liter "vízből".
Paks teljesítménye kb 1800 MW azaz kb 300-szor annyi.
Paks működését évi kb 300 liter "vízzel" lehetne "kiváltani".
A Föld teljes vízkészlete kb 1,4 milliárd km3.
A világ éves áramtermelése kb 26000 TWh.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!