Kernspaltung Thomas Rieger
Geschichte Entdeckung am 17.12.1938 durch Otto Hahn, Fritz Straßmann Durch radiochemischen Nachweis der Spaltprodukte (Barium, Krypton) Erste theoretische Formulierung 1939 durch Lise Meitner und Otto Frisch
Arten der Spaltung Spontane Spaltung: radioaktiver Zerfall Induzierte Spaltung: Beschuss durch Neutronen Kern spaltet sich Emission von leichten Teilchen und/oder γ - Strahlung
Voraussetzungen Nuklide müssen genügend schwer sein Energievorteil muss vorliegen Elektrischen Abstoßung der Protonen überwiegt der anziehenden Kernkraft (starke Kraft)
Spaltprodukte Schwere stabile Kerne weisen mehr Neutronen auf als leichte oder mittlere Aus Neutronenüberschuss folgt weitere β – Emissionen
Energieart / Strahlungsart Durchschnittliche Energie Energiefreisetzung Spaltprodukte weisen einen höheren Massendefekt auf Wegen E = mc² wird Energie freigesetzt Energie der Kernspaltung rund 200 MeV pro Atomkern (chemischen Reaktionen etwa 20 eV pro Molekül) Energieart / Strahlungsart Durchschnittliche Energie Kinetische Energie der Spaltfragmente 167 MeV Prompte Gammastrahlung 6 MeV kinetische Energie der Neutronen 5 MeV Elektronen aus Spaltfragment-Betazerfall 8 MeV Gammastrahlung aus Spaltfragmenten Elektron-Antineutrinos aus Spaltfragment-Betazerfall 12 MeV Gesamtenergie pro Spaltung 204 MeV
Anwendungen Kernkraftwerk Kernwaffen Hauptsächlich Nuklide Uran-235 und Plutonium- 239 Bewegungsenergie und Strahlung werden in Wärme umgewandelt Kernwaffen exponentiell anwachsende Kernspaltungs- Kettenreaktion Energie wird primär als Lichtstrahlung, Hitze und Radioaktivität abgegeben, sekundär in Form einer Druckwelle