Kernfusion: Energiegewinnung durch Atomkernverschmelzung

Question 1

Welches der folgenden Isotope wird als Brennstoff in Kernfusionsreaktoren eingesetzt?

Accepted Answer

Deuterium

Answer

Uran-235

Answer

Helium-4

Question 2

Was ist die grundlegende Reaktion bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Verschmelzung leichter Atomkerne

Answer

Spaltung schwerer Atomkerne

Answer

Oxidation von Brennstoffen

Answer

Reduktion von Metallen

Question 3

Welche der folgenden Reaktionen ist eine typische Fusionsreaktion?

Accepted Answer

2H + 3H → 4He + n

Answer

235U + n → 236U

Answer

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Answer

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Question 4

Welches ist das primäre Ziel der Kernfusion?

Accepted Answer

Freigabe von Energie

Answer

Erzeugung von Treibstoff

Answer

Herstellung neuer Materialien

Answer

Verbesserung der medizinischen Behandlung

Question 5

Was ist der Zweck eines Tokamaks?

Accepted Answer

Erzeugung und Einschließen eines heißen Plasmas

Answer

Kommerzielle Stromerzeugung

Answer

Demonstration der Machbarkeit der Kernfusion

Answer

Untersuchung der Eigenschaften von Plasma

Question 6

Welche Eigenschaft hat ein Neutron?

Accepted Answer

Neutral

Answer

Positiv geladen

Answer

Negativ geladen

Answer

Doppelt positiv geladen

Question 7

Welche wesentlichen Fortschritte und Herausforderungen wurden in der Kernfusionsforschung in den letzten Jahren erreicht?

Accepted Answer

**Fortschritte:**
- Erreichen von Q=1 im Mini-ITER-Reaktor
- Fortschritte in der supraleitenden Magnettechnologie

**Herausforderungen:**
- Beherrschung der Plasmastabilität
- Entwicklung wirtschaftlicher Fusionsbrennstoffe

Answer

In der Fusionsforschung wurden keine Fortschritte erzielt.

Answer

Die Fusionsforschung hat alle Herausforderungen gemeistert.

Question 8

Welcher Prozess beschreibt die Verschmelzung leichter Atomkerne, um Energie freizusetzen?

Accepted Answer

Kernfusion

Answer

Kernspaltung

Answer

Kernsynthese

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 9

Wo findet die Kernfusion auf natürliche Weise statt?

Accepted Answer

In der Sonne

Answer

In Kraftwerken

Answer

In Atomreaktoren

Answer

Im Weltraum

Question 10

Welche Organisation ist führend in der internationalen Forschung zur Kernfusion?

Accepted Answer

ITER

Answer

CERN

Answer

NASA

Answer

IAEA

Question 11

Aus welcher Quelle wird das für die Kernfusion benötigte Deuterium gewonnen?

Accepted Answer

Meerwasser

Answer

Erdgas

Answer

Uranerz

Answer

Kohle

Question 12

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kernfusion am besten?

Accepted Answer

Der Prozess, bei dem leichte Atomkerne verschmolzen werden

Answer

Der Prozess, bei dem leichte Atomkerne geteilt werden

Answer

Der Prozess, bei dem schwere Atomkerne geteilt werden

Answer

Der Prozess, bei dem schwere Atomkerne verschmolzen werden

Question 13

Welches der folgenden Elemente wird am häufigsten für die Kernfusion verwendet?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Helium

Answer

Uran

Answer

Plutonium

Question 14

Was ist ein Tokamak?

Accepted Answer

Ein Gerät, das zur Erzeugung von Kernfusionsreaktionen verwendet wird

Answer

Ein Gerät, das zur Speicherung von Kernbrennstoffen verwendet wird

Answer

Ein Gerät, das zur Messung von Kernstrahlung verwendet wird

Answer

Ein Gerät, das zur Entsorgung von radioaktiven Abfällen verwendet wird

Question 15

Was ist ein Plasma?

Accepted Answer

Ein Gas, das aus ionisierten Atomen besteht

Answer

Ein Feststoff, der Strom leitet

Answer

Eine Flüssigkeit, die Strom leitet

Answer

Ein Vakuum, das keine Materie enthält

Question 16

Welches der folgenden Elemente ist ein Spaltstoff?

Accepted Answer

Uran-235

Answer

Deuterium

Answer

Tritium

Answer

Helium-4

Question 17

Was ist ein Isotop?

Accepted Answer

Atome desselben Elements mit gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl

Answer

Atome desselben Elements mit gleicher Neutronenzahl, aber unterschiedlicher Protonenzahl

Answer

Atome verschiedener Elemente mit gleicher Protonenzahl

Answer

Atome verschiedener Elemente mit gleicher Neutronenzahl

Question 18

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Kernfusion korrekt?

Accepted Answer

Freisetzung enormer Energiemengen durch die Verschmelzung leichter Kerne.

Answer

Leichte Atomkerne werden gespalten, um Energie freizusetzen.

Answer

Erneuerbare Energiequelle, die im Überfluss vorhanden ist.

Answer

Prozess, der nur in Sternen stattfindet.

Question 19

Welche der folgenden Reaktionen ist eine Kernfusionsreaktion?

Accepted Answer

Verschmelzung von Deuterium und Tritium

Answer

Spaltung von Uran-235

Answer

Umwandlung von Kohlenstoff-14 zu Stickstoff-16

Answer

Zerfall von Plutonium-238

Question 20

Was ist die größte Herausforderung bei der kontrollierten Kernfusion?

Accepted Answer

Erzeugung und Aufrechterhaltung extrem hoher Temperaturen.

Answer

Mangelnde Verfügbarkeit von Brennstoffen.

Answer

Hohe Radioaktivität des Prozesses.

Answer

Enorme Größe der benötigten Anlagen.

Question 21

Welche Institution ist weltweit führend in der Erforschung der Kernfusion?

Accepted Answer

ITER

Answer

Max-Planck-Institut für Plasmaphysik

Answer

CERN

Answer

NASA

Question 22

Welche Aussage über die Sicherheit der Kernfusion ist zutreffend?

Accepted Answer

Keine Treibhausgasemissionen.

Answer

Kein radioaktiver Abfall.

Answer

Explosionsgefahr.

Answer

Einfacher Bau von Fusionsreaktoren.

Question 23

Was beschreibt das sogenannte "Lawson-Kriterium"?

Accepted Answer

Verhältnis von Fusionsleistung zu Heizleistung.

Answer

Minimale Temperatur für die Aufrechterhaltung der Fusion.

Answer

Maximale Plasmadichte.

Answer

Optimale Größe eines Fusionsreaktors.

Question 24

Welche Brennstoffkombination wird für die meisten Kernfusionsexperimente verwendet?

Accepted Answer

Deuterium und Tritium

Answer

Uran und Plutonium

Answer

Helium und Wasserstoff

Answer

Lithium und Beryllium

Question 25

Wozu dient ein Divertor in einem Fusionsreaktor?

Accepted Answer

Entfernen von Verunreinigungen aus dem Plasma.

Answer

Produktion von Tritium.

Answer

Kühlung des Plasmas.

Answer

Kontrolle der Plasmaform.

Question 26

Welche der folgenden Eigenschaften macht die Kernfusion zu einer vielversprechenden Energiequelle?

Accepted Answer

Alle genannten Eigenschaften.

Answer

Verfügbarkeit von Brennstoffen.

Answer

Geringe CO2-Emissionen.

Answer

Hohe Energieeffizienz.

Question 27

Welche Aussage zur Kernfusion ist **nicht** korrekt?

Accepted Answer

Sie ist eine erneuerbare Energiequelle.

Answer

Sie ist ein Prozess, bei dem leichte Atomkerne verschmelzen.

Answer

Sie setzt große Energiemengen frei.

Answer

Sie ist eine nachhaltige Energiequelle.

Question 28

Welches Element eignet sich am besten für die Kernfusion?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Helium

Answer

Uran

Answer

Plutonium

Question 29

Wie wird das Gerät genannt, in dem die Kernfusion stattfindet?

Accepted Answer

Fusionsreaktor

Answer

Kernreaktor

Answer

Beschleuniger

Answer

Zyklotron

Question 30

Welcher Vorteil unterscheidet die Kernfusion von der Kernspaltung?

Accepted Answer

Keine Produktion von langlebigem radioaktivem Abfall

Answer

Geringere Freisetzung von Treibhausgasen

Answer

Höhere Energieausbeute

Answer

Keine Möglichkeit einer Kettenreaktion

Question 31

Welche Stoffe dienen als Brennstoff in Fusionsreaktoren?

Accepted Answer

Beide der oben genannten

Answer

Deuterium

Answer

Tritium

Answer

Keines der oben genannten

Question 32

Was beschreibt die Kernfusion?

Accepted Answer

Die Verschmelzung leichter Atomkerne

Answer

Die Aufspaltung schwerer Atomkerne

Answer

Die Umwandlung von Wärme in kinetische Energie

Answer

Die Umwandlung von elektrischer Energie in chemische Energie

Question 33

Welches Element entsteht als Hauptprodukt der Kernfusion?

Accepted Answer

Helium

Answer

Sauerstoff

Answer

Stickstoff

Answer

Kohlenstoff

Question 34

Welcher Reaktortyp wird für die kontrollierte Kernfusion erforscht?

Accepted Answer

Tokamak

Answer

Kernspaltungsreaktor

Answer

Solarzelle

Answer

Brennstoffzelle

Question 35

Welches Element liefert den Brennstoff für die Kernfusion in der Sonne?

Accepted Answer

Wasserstoff

Answer

Kohlenstoff

Answer

Sauerstoff

Answer

Helium

Question 36

Wie wird die Temperatur im Kern eines Kernfusionsreaktors gehalten?

Accepted Answer

Magnetische Einschlusskammern

Answer

Elektrische Felder

Answer

Mechanischer Druck

Answer

Chemische Reaktionen

Question 37

Welcher Vorteil der Kernfusion ist ein entscheidender Unterschied zu fossilen Brennstoffen?

Accepted Answer

Nachhaltigkeit

Answer

Hohe Effizienz

Answer

Geringe Abfallmengen

Answer

Niedrige Kosten

Question 38

Welche grundsätzlichen Grenzen verhindern, dass Kernfusion eine unbegrenzte Energiequelle darstellt?

Accepted Answer

Die begrenzte Verfügbarkeit von Fusionsbrennstoffen wie Deuterium und Tritium.

Accepted Answer

Die hohen Temperaturen und Drücke, die für die Einleitung und Aufrechterhaltung der Fusionsreaktion erforderlich sind.

Accepted Answer

Die Freisetzung von Neutronenstrahlung als Nebenprodukt der Fusionsreaktion, die Sicherheitsrisiken und Entsorgungsprobleme mit sich bringt.

Question 39

Was ist der grundlegende Prozess der Kernfusion?

Accepted Answer

Verschmelzung leichter Atomkerne

Answer

Radioaktiver Zerfall

Answer

Spaltung schwerer Atomkerne

Answer

Neutronentrennung

Question 40

Welche Energieart wird bei der Kernfusion genutzt?

Accepted Answer

Kernenergie

Answer

Chemische Energie

Answer

Solare Energie

Answer

Elektrische Energie

Question 41

Was ist ein Tokamak-Reaktor?

Accepted Answer

Ein experimenteller Reaktortyp für die Kernfusion

Answer

Ein Teilchenbeschleuniger für die Grundlagenforschung

Answer

Ein Kernkraftwerk zur kommerziellen Energieerzeugung

Question 42

Welche der folgenden Aussagen zur Kernfusion ist richtig?

Accepted Answer

Sie kann massive Energiemengen freisetzen.

Answer

Sie erzeugt keine radioaktiven Abfälle.

Answer

Sie ist eine derzeit kommerziell genutzte Energiequelle.

Answer

Sie hat keine potenziellen Anwendungen im Weltraum.

Question 43

Welche Art von Strahlung wird bei der Kernfusion freigesetzt?

Accepted Answer

Neutronenstrahlung

Answer

Betastrahlung

Answer

Alphastrahlung

Answer

Röntgenstrahlung

Question 44

Welche Atomisotope eignen sich am besten für eine kontrollierte Kernfusion?

Accepted Answer

Deuterium und Tritium

Answer

Stickstoff und Sauerstoff

Answer

Sauerstoff und Kohlenstoff

Answer

Protium und Helium

Question 45

In welchem speziellen Reaktionsraum eines Fusionskraftwerks findet der Fusionsprozess statt?

Accepted Answer

Tokamak

Answer

Photovoltaikzelle

Answer

Windkraftturbine

Answer

Reaktorkern

Question 46

Welcher spezifische Vorteil unterscheidet die Kernfusion von der Kernspaltung?

Accepted Answer

Keine Erzeugung langfristiger radioaktiver Abfälle

Answer

Geringere Energieausbeute

Answer

Erhöhtes Risiko von Unfällen

Question 47

Welches Prinzip ermöglicht das Erreichen und Aufrechterhalten der extrem hohen Temperaturen im Tokamak?

Accepted Answer

Magnetischer Einschluss

Answer

Chemische Verbrennung

Answer

Selbsttragende Kettenreaktion

Question 48

Welche spezifische Kernfusionsreaktion beschreibt die Verschmelzung von Deuterium und Tritium?

Accepted Answer

D + T → He + n + Energie

Answer

D + He → T + n + Energie

Answer

He + n → D + T + Energie

Answer

T + n → D + He + Energie

Question 49

Wie heißt das internationale Kooperationsprojekt, das den Bau eines funktionsfähigen Fusionsreaktors anstrebt?

Accepted Answer

ITER

Answer

CERN

Answer

NASA

Answer

ESA

Question 50

Was ist das vorrangige Ziel der Kernfusion?

Accepted Answer

Bereitstellung einer sauberen und nachhaltigen Energiequelle

Answer

Herstellung von Atomwaffen

Answer

Forschung im Weltraum

Answer

Anwendungen in der Medizin

Question 51

Welches der folgenden Elemente dient als Brennstoff für die Kernfusion?

Accepted Answer

Deuterium oder Tritium

Answer

Helium

Answer

Sauerstoff

Answer

Uran

Question 52

Welcher Prozess liegt der Kernfusion zugrunde?

Accepted Answer

Verschmelzung leichter Atomkerne, wie Deuterium und Tritium

Answer

Chemische Reaktion

Answer

Kernspaltung

Answer

Radioaktiver Zerfall

Question 53

Welche der folgenden Aussagen zur Energiefreisetzung bei der Kernfusion ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist millionenfach höher als bei chemischen Reaktionen, aber geringer als die bei der Kernspaltung.

Answer

Sie ist geringer als bei der Kernspaltung.

Answer

Sie ist ungefähr gleich wie bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe.

Question 54

Welche der folgenden Einrichtungen ist für die Durchführung der Kernfusion unerlässlich?

Accepted Answer

Tokamak oder Stellarator

Answer

Solarzelle

Answer

Windkraftanlage

Answer

Kernreaktor

Question 55

Welches der folgenden Materialien eignet sich für die Verwendung als Wandmaterial in einem Fusionsreaktor aufgrund seiner Beständigkeit gegenüber Neutronen?

Accepted Answer

Beryllium oder Verbundwerkstoffe

Answer

Aluminium

Answer

Stahl

Answer

Kupfer

Question 56

Welche der folgenden Herausforderungen ist mit der großflächigen Nutzung der Kernfusion verbunden?

Accepted Answer

Entwicklung geeigneter Werkstoffe und wirtschaftlicher Methoden zur Energiegewinnung

Answer

Umweltverschmutzung

Answer

Geringes Energiepotential

Question 57

Welches der folgenden Nebenprodukte entsteht bei der Kernfusion?

Accepted Answer

Neutronen, die thermische Energie erzeugen können

Answer

Stickoxide

Answer

Schwefeldioxid

Answer

Kohlendioxid

Question 58

Welche der folgenden Aussagen zur Kernfusion ist richtig?

Accepted Answer

Sie hat das Potenzial, eine nahezu unbegrenzte und emissionsfreie Energiequelle zu sein, befindet sich aber noch in der Entwicklungsphase.

Answer

Sie ist eine derzeit weit verbreitete Energiequelle.

Answer

Sie verursacht erhebliche radioaktive Abfälle.

Question 59

Welcher der folgenden Wissenschaftler gilt als Pionier der Kernfusionsforschung?

Accepted Answer

Niels Bohr und sein Team

Answer

Marie Curie

Answer

Albert Einstein

Answer

Erwin Schrödinger

Question 60

Wo findet die Kernfusion in der Natur statt?

Accepted Answer

Im Inneren von Sternen

Answer

In der Erdatmosphäre

Answer

In Teilchenbeschleunigern

Answer

In Kernkraftwerken

Question 61

Welches Gerät wird für die kontrollierte Kernfusion verwendet?

Accepted Answer

Tokamak

Answer

Synchrotron

Answer

Zyklotron

Answer

Kernreaktor

Question 62

Welches ist eine potenzielle Anwendung der Kernfusion?

Accepted Answer

Unbegrenzte und saubere Energiequelle

Answer

Herstellung von Atomwaffen

Answer

Medizinische Bildgebung

Answer

Weltraumforschung

Question 63

Welche zwei Wasserstoffisotope werden für die Kernfusion in Kraftwerken genutzt?

Accepted Answer

Deuterium und Tritium

Answer

Uran und Plutonium

Answer

Protium und Helium

Answer

Kohlenstoff und Sauerstoff

Question 64

Welches ist das Hauptprodukt einer Kernfusion zwischen Deuterium und Tritium?

Accepted Answer

Helium und ein Neutron

Answer

Uran und Plutonium

Answer

Wasserstoff und Helium

Answer

Kohlenstoff und Sauerstoff