Wie funktioniert die Atombombe Little Boy (2. Weltkrieg Hiroshima)?
Ich muss in ein paar Tagen ein Vortrag darüber halten und bin etwas in Not, da ich die Erklärungen meiner liebsten Quellen, YouTubevideos nicht verstehe.. zum Beispiel warum explodiert Uran, wenn man mehr Uran draufschießt?
6 Antworten
Das einfachste Prinzip besteht darin, mit einer konventionellen Sprengladung einen für sich allein unterkritischen Kernsprengstoffkörper auf einen zweiten, ebenfalls unterkritischen zu schießen, um die beiden Teile zu einer überkritischen Masse zusammenzufügen. Es werden entweder zwei Halbkugeln aus spaltbarem Material mit zwei Sprengstoffkapseln aufeinander geschossen oder ein zylinderförmiger Körper aus spaltbarem Material wird auf eine Kugel mit einem entsprechenden Loch geschossen.
Ein solcher Aufbau einer Atombombe wird „Gun-Design“ genannt. Die von den USA am 6. August 1945 auf Hiroshima abgeworfene Atombombe Little Boy war nach diesem System gebaut und hatte eine Sprengkraft von 13 Kilotonnen TN
dann such dir doch mal richtige Quellen. Im Internet gibt es einige dazu, oder in der Bücherei.
YouTube als Quelle ist mit Vorsicht zu genießen.
Ich glaube nicht, dass es eine Stadtbibliothek gibt, die "Bücher über Atombomben" führt. Da muß man nach etwas Allgemeinerem suchen, z.b. Physikbuch oder Atomphysik. Da wird auch gleich erklärt, wie eine Kettenreaktion funktioniert.
Man nennt es Kettenreaktion ;)
Man regt den Atomkern an, indem man ihn mit Heliumkernen beschießt. Dieser zerfällt daraufhin unter Abgabe von großen Mengen Energie und mehreren Heliumkernen. (Kernspaltung)
Habe ich da etwa etwas verwechselt??
:o
Nu, ich hab gelernt, dass man mit je zwei pro-und Neutronen "schießt", sprich mit Helumkernen. Aber ich mag mich irren :D
Was Du meinst ist "Alphastrahlung". Die besteht aus zwei Protonen und zwei Neutronen (eben der Kern von Helium).
Alphastrahlung kommt nicht mal durch die Haut und lässt sich sehr leicht blocken.
Gruß
Nun Uran strahlt ja von ganz allein. Dabei zerfällt Uran 235 in leichtere Elemente. Der Punkt dabei ist aber, dass Neutronen abgestrahlt werden und diese Neutronen lösen ebenfalls einen Zerfall aus, wenn sie denn ein weiteres Uran 235 Atom treffen.
Warum passiert bei "wenig" Uran nichts? Nun, es kommt zu Zerfällen (ganz natürlich) und es werden wie immer Neutronen abgestrahlt, aber diese treffen nicht auf genug andere Uran Atome, bzw. lösen keine Kettenreaktion aus.
Bei der Atombombe schiebt man Uran Halbkugeln (waren es glaub oder auch Mantel und Zylinder) zusammen und diese erreichen dann die kritische Masse. Ab dieser kritischen Masse finden so viele Zerfälle in unmittelbarer Nähe statt, dass genügend Neutronen freigesetzt werden um noch mehr Zerfälle auszulösen. Diese Zerfälle strahlen noch mehr Neutronen ab und es kommt zu noch viel mehr Zerfällen. So erhält man die typische Kettenreaktion. Das ganze Spektakel ist nach kleinsten Bruchteilen von Sekunden schon vorbei, denn durch die freigesetzte Energie strebt bereits alles auseinander. Aber die Zeit reicht um so viel Energie freizusetzen, dass man eben die typische Explosion erhält.
Beim Bau der Bombe achtet man dann auch darauf, dass der Kernspaltungsprozess "möglichst lange" andauert. Da geht es wirklich um Nanosekunden (milliardstel Sekunde). Je länger die Kettenreaktion bestehen bleibt, desto mehr Energie wird freigesetzt.
Daher gibt es auch verschiedene Bauformen. Es ist der Versuch die Kettenreaktion zu optimieren.
Hilft dir das?
Gruß
Vielen vielen Dank für die einfach zu verstehende Erklärung!!! Das löst viele meiner Fragen!
Grüße zurück!
Für deinen Vortrag würde ich folgendes Bild vorschlagen:
Man hat eine große Halle mit gespannten Mausefallen darin. Auf jeder Mausefalle liegt ein Tischtennisball.
Nun gibt es zwei Fälle:
1) Man hat wenige Mausefallen: Löst man eine Falle aus, fliegen zwar Tischtennisbälle rum und es werden evtl. auch weitere Fallen ausgelöst, aber die "Kettenreaktion" kommt schnell wieder zum erliegen. Viele Fallen werden gar nicht ausgelöst.
2) Man hat viele Mausefallen, die dicht genug stehen: Löst man eine Falle aus, dann kommt es zu einer starken Kettenreaktion und Bälle fliegen überall rum und es werden immer mehr Fallen ausgelöst. Die "kritische Masse" an Fallen wurde erreicht und die Kettenreaktion bleibt lange erhalten.
Hab dir das Video hier gesucht: https://www.youtube.com/watch?v=0v8i4v1mieU
Super Zeiten, man findet doch alles, wenn man nur danach sucht. Dort wurde sogar noch eine Animation für Uran 235 gemacht und dann auch die Mausefallen.
Viel Spaß
Das ist genial!! Vielen vielen herzlichen Dank dafür!!
Atomkerne sind ziemlich klein. Der Raum zwischen den Kernen vergleichsweise groß.
Wenn man eine kleine Menge Uran hat, dann treffen die meisten Neutronen, die bei einer Kernspaltung frei werden, nicht auf einen anderen Urankern. Sie fliegen zwischen den Kernen durch und gehen verloren. Bei einer ausreichend grossen Menge Uran dagegen, müssen die Neutronen im Durchschnitt einen viel längeren Weg zurücklegen, um ins Freie zu gelangen.
Wenn bei jeder Spaltung 2 Neutronen frei werden und die Wahrscheinlichkeit einen anderen Kern zu treffen genau 50% ist, dann trifft im Durchschnitt einer dieser beiden Neutronen einen Kern und verursacht eine weitere Spaltung.
Damit sich das ganze Aufschaukeln kann, muss die Wahrscheinlichkeit grösser als 50% sein. Dann verursacht jede Kernspaltung im Schnitt mehr als eine weitere Kernspaltung, da dann mehr als ein Neutron einen anderen Kern trifft.
Die Menge an Uran, die man braucht, damit diese Wahrscheinlichkeit bei 50% liegt, nennt man kritische Masse.
Ich weiß das diese Quellen besser sind, allerdings habe ich bei den meisten Seiten im Internet Verständnis Probleme gehabt und unsere Stadtbibliothek führt bedauerlicherweise keine Bücher zu Atombomben.