ARK-Reaktor - Ist Ähnliches je (wissenschaftlich) möglich?

Hallo Leute,

vielleicht kennen viele Iron Man, den Superhelden aus dem Marvel Universium, und wissen von dem Miniartur-Arc-Reaktor in seiner Brust. Hier mehr Infos dazu:

http://www.helpster.de/was-hat-iron-man-in-der-brust-filmwissen_194248

Nun meine Frage an die Wissenschaft/Physik, wäre ähnliches oder dergleichen möglich? Oder kann man schon mit heutigem Wissen sowas ausschließen? Oder kann man das ganze schon rein rechnerisch, physikalisch oder praktisch (da extrem aufwendig?) ausschließen?

Hier kommt auch die Idee auf, ein Fusionsreaktor (wenn wir es je in der Zukunft gebaut haben werden) sagen wir mal so kompakt zu bauen wie ein Kleinwagens. Wäre das ein Ansatz in Richtung des ARC-Reaktors?

Grüße

Helion

Bei Fusionsreaktion wird eine mindesttemparatur benötigt, welche durch eine größere "Flamme" ermöglich wird - unsere derzeitigen Versuchsanlagen, welche schon große Räume sind, sind zu klein um eine Fusionsflamme aufrecht zu erhalten. Das ding ist zu klein, umdass man da Fusionsernergie betreiben kann

@Helion

Wikipedia: ITER

Das sind die Leute die am nächsten an einem Fusionsreaktor dran sind.

Soweit ich weiß wird über die Funktionsweise des ARK-Reaktors im Film nichts erzählt. Ich kann mir vorstellen das es in Zukunft kompakte Energiespeicher geben kann, die eine sehr hohe Energiemenge speichern können.

Was einen kompakten Fusionsreaktor angeht, wird sich zeigen ob die Natur genug Hintertüren ermöglicht. Denn Hintertüren werden sicher nötig sein, wenn man in etwas sehr kleinem extreme Bedingungen schaffen möchte, die die Fusion benötigt.
Mit Hintertüren meine ich unkonventionelle Ansätze, die sich vielleicht bisher unbekannter Eigenschaften der Teilchen bedienen können.
Die meisten Forscher denken anhand ihres heutigen Wissens im Grunde nur daran wie man genug hohe Temperaturen und Drücke schaffen kann um die Fusion auszulösen.
Dabei zeigt man irrtümlich auf die Sonne als Beispiel. Die Sonne lehrt nicht dass man brachiale Temperaturen und Drücke für die Fusion benötigt. Man führt die meisten Fusionsreaktionen, aus denen die Sonne ihre Energie schöpft, auf den Tunneleffekt der Atome zurück. Ein Vorgang der selten auftritt und es einem Atomkern erlaubt die Coulombbarriere mit niedriger Energie zu überwinden. Da die Sonne sehr viel Materie hat, ist dieser Vorgang häufig genug um genug Energie zu erzeugen.

Die Sonne lehrt in Hinsicht auf die Fusion also Eleganz, die benötigten Mengen an Materie für die Nutzung eines solchen "Tricks" (Tunneleffekt für die Fusion) ist gleichzeitig aber auch ein Hinweis darauf, dass man für einen kompakten Fusionsreaktor noch elegantere Lösungen bedarf.

Auf der Erde will man deswegen in den Fusionsreaktoren noch höhere Temperaturen erzeugen als in der Sonne. Das ist vielleicht elegant genug um Fusionsenergie im industriellen Maßstab zu nutzen, aber vermutlich nicht um tragbare Fusionsreaktoren zu bauen :D

Nehmen wir mal an, in einer sehr fernen Zukunft wörde das Problem der Miniaturisierung gelöst - was mehr als unwahrscheinlich ist. Was sollte dann ein menschlicher Körper mit einem Fusionsreaktor in der Brust anfangen? Außer Strahlung in den verschiedensten Frequzenzen und Wärme produziert das Ding zunächst einmal nichts und beides ist nicht so gut für die menschliche Biochemie - um sich mal vorsichtig auszudrücken.
Anders sieht es mit einem Kleinreaktor außerhalb des menschlichen Körpers aus. Als Antrieb für Fahrzeuge oder als Hausheizung wäre das Ding natürlich brauchbar - sozusagen eine fast unerschöpfliche Energiequelle. Übrigens ein bekanntes und beliebtes SF-Szenario der 50er und 60er Jahre.
Ausschließen möchte ich nichts - Wissenschaftler, die vor hundert Jahren geforscht haben würden durchdrehen beim Anblick unserer heutigen technischen Möglichkeiten - aber die Chance der Realisierung in absehbarer Zeit ist fast Null. Nach wie vor eben SF..

Ich könnte mir da viel eher einen unterkritischen Kernreaktor vorstellen. Die Idee bestünde darin, einen starken Neutronenstrahler wie Calfornium mit einem Mantel aus leicht spaltbarem Material mit kurzer Halbwertszeit, beispielsweise bestimmte Curiumisotope, und einem Neutronenreflektor zu umgeben. Das Problem ist hier allerdings die Verfügbarkeit - Transurane sind schwer herzustellen, vor allem in größeren Mengen.

Wenn du den großen ARK Reaktor meinst, den er in Teil 1 in seiner Firma hatte, vielleicht.

Der kleine in seiner Brust, Gelenken, Füßen etc.... Nope, da hat die Physik was dagegen.

Lupo1954 schrieb:Was sollte dann ein menschlicher Körper mit einem Fusionsreaktor in der Brust anfangen?

Immerhin gab es in den 70ern Herzschrittmacher mit Radioisotopenbatterien ;).

Lightstorm schrieb:Die Sonne lehrt nicht dass man brachiale Temperaturen und Drücke für die Fusion benötigt. Man führt die meisten Fusionsreaktionen, aus denen die Sonne ihre Energie schöpft, auf den Tunneleffekt der Atome zurück.

Ohne den enormen Druck im Sonnenkern wäre keine Fusion möglich Tunnel hin oder her. Durch den Druck sind die Atome erst nah genug dass sie tunneln können.

@Celladoor

Celladoor schrieb:Ohne den enormen Druck im Sonnenkern wäre keine Fusion möglich Tunnel hin oder her. Durch den Druck sind die Atome erst nah genug dass sie tunneln können.

Natürlich ist der hohe Druck ein Bestandteil der Fusion. Aber Druck und Temperatur der Sonne reichen alleine nicht aus. Man könnte sogar provokant sagen das in unserer Sonne vielmehr eine kalte Fusion abläuft.

So was sollte die Forschung inspirieren, auch wenn die gegenwärtige Arbeit immer auf dem aktuellen Wissensstand basieren kann.
Die Natur gibt uns das Beispiel von der Möglichkeit quantenmechanischer Vorgänge, die Beschränkungen der klassischen Physik überwinden können.

Lightstorm schrieb:Man könnte sogar provokant sagen das in unserer Sonne vielmehr eine kalte Fusion abläuft.

Das ist provokant, in der Tat. 15 Mio. C kalt?

@Celladoor
@kalamari

In Fusionsreaktoren auf der Erde steigt die Temperatur bis 150 Mio Grad.
Der Rekord soll sogar bei über 500 Mio. Grad liegen.
Also ja, dagegen ist die Sonne relativ kalt.

Auch wenn sich einige radikal dagegen wehren und bei kalter Fusion sofort an Skandale und Betrüger denken, ist es empfehlenswert vernünftige Ideen oder Spekulationen von Unsinn und Betrug zu unterscheiden.

Wenn es einen technischen Weg für einen weit in der Zukunft liegenden tragbaren Fusionsreaktor gibt, wird der wohl kaum mit herkömmlichen Heizmethoden in der Tasche auf 150 Mio. Grad erhitzt oder unter den Druck einer Sonnenmasse versetzt werden.

Man kann den Standpunkt vertreten das es niemals möglich sein wird und könnte damit auch richtig liegen. Ich glaube auch das die Naturgesetze dem Traum von alles ist möglich Grenzen setzen.
Aber früher wusste man nichts über Quantenmechanik und die Weltsicht nach der klassischen Physik hat vieles für unmöglich gehalten, bis man neue Gesetzmäßigkeiten erkannte, die mit einer anderen Theorie erklärt werden.

Deswegen ja, ich schließe es nicht aus, dass eines fernen Tages mobile Fusionsreaktoren geben könnte.
Ich bin nicht der Meinung, dass die gegenwärtige Generation der Wissenschaft bereits alles verstanden hat und es nur noch um die Klärung von ein paar Details geht.
Traurig das diese Meinung einige Leute aggressiv macht und man direkt in die Schublade von Spinnern und Betrügern gesteckt und so beleidigt wird.

Lightstorm schrieb:Also ja, dagegen ist die Sonne relativ kalt.

Das hat nichts mit dem Begriff "kalte Fusion" zu tun. Aber dieser Begriff wird sowieso für alles mögliche missbraucht, wo er halt grad gebraucht wird.

@Celladoor

Ich würde auch nicht darauf beharren es kalte Fusion zu nennen. Fakt ist, auch 15 Mio. Grad reichen alleine für die Fusion in der Sonne nicht aus.
In dem Sinne habe ich es kalte Fusion genannt, wegen dem Begriff low energy nuclear reaction (LENR).
Es gibt ja keinen festen Wert für low energy :D
Bei der kalten Fusion versucht man ja auch trotz zu wenig Temp und Druck die Fusion durch ein intelligenten Mechanismus auszulösen.

Lightstorm schrieb:Bei der kalten Fusion versucht man ja auch trotz zu wenig Temp und Druck die Fusion durch ein intelligenten Mechanismus auszulösen.

Wie steigert man denn den Tunneleffekt?

@Celladoor

Vielleicht durch denken und forschen?

Lightstorm schrieb:Vielleicht durch denken und forschen?

Man hat noch nicht mal einen Ansatz?

@Celladoor

Andrei Sacharow, Myonen katalysierte Fusion.
Paneth, Fleischmann, Pons, Metall katalysierte Fusion.
Seth Putterman, Pyrofusion.
Rusi Taleyarkhan, Sonofusion.

War es falsch das diese Forscher Ideen und Versuche in die Welt brachten (teils im Auftrag von Universitäten und Behörden) um sich mit dem Thema LENR zu beschäftigen?
Und nachdem viele Versuche scheiterten oder umstrittene Ergebnisse hinterließen, sollte man da jetzt aufhören in der Richtung weiter zu forschen weil man angeblich sagen könne das es niemals funktionieren wird und das auch mögliche neue Erkenntnisse in der Zukunft ganz bestimmt keine neuen Ansätze erlauben könnten?

Oder wo genau möchtest du mir widersprechen? :D

Lightstorm schrieb:War es falsch das diese Forscher Ideen und Versuche in die Welt brachten (teils im Auftrag von Universitäten und Behörden) um sich mit dem Thema LENR zu beschäftigen?
Und nachdem viele Versuche scheiterten oder umstrittene Ergebnisse hinterließen, sollte man da jetzt aufhören in der Richtung weiter zu forschen weil man angeblich sagen könne das es niemals funktionieren wird und das auch mögliche neue Erkenntnisse in der Zukunft ganz bestimmt keine neuen Ansätze erlauben könnten?

Oder wo genau möchtest du mir widersprechen? :D

Es ist nichts falsches daran zu forschen. Aber unsere Forschungsgelder sind nun mal begrenzt. Wenn ein Gebiet weder reproduzierbare Experimente vorzuweisen hat noch eine konsistente Theorie, wieso soll man weiter daran forschen? Wenn die Natur solcherlei nicht zulässt, muss man sich halt irgendwann mal damit abfinden und nicht dauernd rumheulen.

Ein anderer Weg zu einem Reaktor, der viel Energie liefert wäre einer der mit Antimaterie betrieben wird. Dazu muss man aber erstmal Antimaterie gewinnen und einen Reaktor konstruieren, der die gewaltigen Explosionen stand hält die angeblich beim Aufeinander treffen von Materie und Antimaterie entsteht. Bisher sind aber alle Erforschungen in Richtung Antimaterie nicht zielführend gewesen, da man Antimaterie nicht nachweisen konnte.
Aber es wäre denkbar, dass man vielleicht mal Antimaterie gewinnen kann und diese dann als Energiequelle benutzten könnte.