Skript

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Kernspaltung (fission)
Spaltbare Isotope haben die Eigenschaft nach Einfang eines "thermischen"
Neutrons in zwei Kerne zu zerfallen. (Die Einfangwahrscheinlichkeit ist für
thermische Neutronen etwa 1000 mal höher als für schnelle Neutronen.) Die
Tochterkerne sind radioaktiv, in der kurzfristigen Stoffbilanz der Zerfallskette
treten im Mittel bei U 235 2,5 Neutronen, bei Pu 239 sogar etwa 3 Neutronen
und eine Massendifferenz von etwa 0,22 u auf. ( 1 u = Masse eines Nukleons)
– Ca. 20% der U-235 Kerne stabilisieren sich nach Neutronenaufnahme zu U-
236.- Die Energie tritt zu etwa 90% als Wärme und 10% als ß- und Gamma-
Strahlung auf. ( Die Wärmeproduktion von 1 kg spaltbarem Material ist etwa so
groß wie der Heizwert von 2500 t Kohlenstoff. )
Die Tochterkerne verteilen sich über die Ordnungszahlen 34(Se) bis 68(Er).
Die Häufigkeitsverteilung entspricht einer Kurve mit zwei Maxima.
(Hauptbestandteile: Seltene Erden, Zirkonium, Molybdän, Cäsium, Barium,
Strontium, Krypton, Ruthenium, Palladium und Technetium.- siehe Abb. S. 19 )
Spaltbare Isotope sind U 235 ( Zu 0,7% in Natururan enthalten) und Pu 239,
das durch Neutroneneinfang aus Uran 238 im Kernreaktor gebildet wird.
Da mehr Neutronen pro Zerfall freiwerden, als pro Zerfall benötigt werden,
kann eine Kettenreaktion eintreten:
Ungebremste Kettenreaktion = Atombombe (Ablauf in Bruchteilen einer
Sekunde, Neutronendichte nimmt Lawinenartig zu. )
In jedem System in dem eine Kettenreaktion stattfinden soll, muß
berücksichtigt werden, daß Spaltneutronen im Prinzip durch vier Vorgänge aus
dem System verschwinden können::
1. Einfang durch Uran 238, bzw. U 235 ohne Spaltung
2. Einfang durch Verunreinigungen im System
3. Austritt aus dem System
4. Einfang durch U 235 oder Pu 239 unter Spaltung
Eine Kettenreaktion ist nur möglich, wenn 4. eine höhere Wahrscheinlichkeit
hat, als die drei anderen zusammengenommen.
Eine Masse, die bei kugelförmiger Anordnung dieser Bedingung genügt, wird
als kritische Masse bezeichnet) (Bomben :Etwa 15 kg reines U 235 = Kugel mit
12 cm Durchmesser bzw. etwa 6 kg Pu 239= Kugel mit 8 cm Durchmesser)
Nicht die gesamte Mase an spaltbarem Material wird umgesetzt, im fall out
deswegen immr noch Plutonium!
Technische und militärische Unterschiede von Uran- und Pu-Bomben.