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https://texercises.com/exercise/deuterium-aus-naturlichem-wasser-gewinnen/
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Exercise:
Für die Fusionsreaktion isotopeD + isotopeT rightarrow isotopeHe + isotopen wird Deuterium meO benötigt welches zu etwa ntO im natürlichen Wasserstoff enthalten ist und daher z.B. aus Meerwasser in praktisch unbegrenzter Menge gewonnen werden kann. Aus wie viel Masse Wasser muss man das Deuterium extrahieren um mbO reinen Deuterium-Brennstoff für den Reaktor zu erhalten?

Solution:
Für ein Kilogramm Deuterium braucht man N'' fracm'm_ fracmbme Nii Deuterium-Atome. Da sie am natürlichen Wasserstoff mit ntO relativer Häufigkeit Anteil haben muss man N' fracN''eta fracfracm'm_eta fracm'eta m_ fracNi Ni Wasserstoff-Atome aussortieren. Dafür braucht es N fracN' frac fracm'eta m_ fracm'eta m_ fracNi N n fracNsscNA fracsscNA fracm'eta m_ n Wasser-Moleküle ceH_O mit MO molarer Masse. Diese haben insgesamt m nM fracm'eta m_ sscNA sscMH+sscMO n M m approx mS Masse. m fracm'eta m_ sscNA sscMH+sscMO mS
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Für die Fusionsreaktion isotopeD + isotopeT rightarrow isotopeHe + isotopen wird Deuterium meO benötigt welches zu etwa ntO im natürlichen Wasserstoff enthalten ist und daher z.B. aus Meerwasser in praktisch unbegrenzter Menge gewonnen werden kann. Aus wie viel Masse Wasser muss man das Deuterium extrahieren um mbO reinen Deuterium-Brennstoff für den Reaktor zu erhalten?

Solution:
Für ein Kilogramm Deuterium braucht man N'' fracm'm_ fracmbme Nii Deuterium-Atome. Da sie am natürlichen Wasserstoff mit ntO relativer Häufigkeit Anteil haben muss man N' fracN''eta fracfracm'm_eta fracm'eta m_ fracNi Ni Wasserstoff-Atome aussortieren. Dafür braucht es N fracN' frac fracm'eta m_ fracm'eta m_ fracNi N n fracNsscNA fracsscNA fracm'eta m_ n Wasser-Moleküle ceH_O mit MO molarer Masse. Diese haben insgesamt m nM fracm'eta m_ sscNA sscMH+sscMO n M m approx mS Masse. m fracm'eta m_ sscNA sscMH+sscMO mS
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Attributes & Decorations
Branches
Work, Energy, Power
Tags
deuterium, fusion, kernfusion, kernkraftwerk, kernphysik, kernreaktion, kraftwerk, leistung, lithium, masse, physik, radioaktivität, reaktionsgleichung, reaktor, tritium, wirkungsgrad
Content image
Difficulty
(3, default)
Points
5 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Decoration