Frage von Marvin0506, 69

Wie Spalten sich die Atome in einer Atombombe?

Ich habe nächste Woche eine Physikpräsentation über Atombomben und soll erklären wie es zur Kernspaltung dort kommt. Danke im Vorraus

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von Bujin, 41

Radioaktiven Material spaltet sich von alleine. Der Atomkern eines solchen Elements ist instabil weil er zu groß ist. Im Schnitt dauert es für ein Atom die so genannte "Halbwertszeit" bis er zerfällt. Dabei entsteht sehr energetische Strahlung. Das heißt Die Strahlung ist nicht "hell" wenn sie Licht wäre - das wäre intensiv nicht energetisch - sondern ihre Frequenz ist extrem hoch. In der Frequenz steckt die Energie bei elektromagnetischer Strahlung. 

Diese hoch energetische Strahlung kann andere Atomkerne in der Umgebung "zerschießen" und damit den Vorgang der Zerfall beschleunigen. Packt man jetzt ganz viel radioaktives Material auf einen Fleck bis die kritische Masse erreicht ist, explodiert es von ganz alleine in einer Atomexplosion. 

Weil radioaktives Material teuer ist hat man sich überlegt wie man das noch weiter beschleunigen kann? Man baut "Spiegel" (aus dicken Metall) um das Material herum damit die Strahlung nicht nach außen entweicht sondern im Kern der Bombe bleibt. So braucht es weniger Masse um eine Atomexplosion hervorzurufen. 

Die stärksten Bomben "Wasserstoff Bombe" nutzen eine Atombombe als Zündung für eine Fusionsbombe. Im Innern befindet sich ein Behälter mit Wasserstoff der so klein gedrückt wird, dass das Wasserstoff fusioniert - also die Kerne größer statt kleiner werden. Eine Fusion lässt viel mehr Energie pro kg Material frei als Kernspaltung was eben zu den größten Explosionen geführt hat die der Mensch je erzeugt hat. 

Die größte Fusionsbombe war "Tsar". 

Kommentar von Bujin ,

Fusion ist übrigens der Grund wieso Sonnen so groß werden können. Der Wasserstoff im Innern wird zu Helium fusioniert was Energie frei lässt die nach Außen will. Das drückt die Sonne auseinander. Manche Sonnen sind tausende mal größer als unsere ohne dabei viel schwerer zu sein. Die größte Sonne die wir je gefunden haben ist "nur" hundert mal schwerer als unsere, gleicht aber eher einer leuchtenden Wolke als einem kompakten Stern. 

Kommentar von vini27 ,

Stimmt nicht ganz -> eine Atombombe wird in 2 Teile geteilt, die die kritische Masse nicht erreichen - erst durch eine Explosion eines externen Sprengstoffs werden sie zusammen gefügt und die freien Neutronen können die Kernspaltungen herbeiführen :-)

Kommentar von Bujin ,

Was stimmt denn bei meiner Antwort nicht? Es ging hier nicht um den Aufbau einer Atombombe und ich hab nur erklärt was es für eine Atomexplosion braucht. Dass man eine kritische Masse erst beim Aufschlag der Bombe herbeiführen muss ist wohl logisch sonst explodiert sie ja schon vorher.

Kommentar von Marvin0506 ,

wo kommen denn die freien nutronen her ?

Kommentar von Marvin0506 ,

neutronen*

Kommentar von Marvin0506 ,

kommen die neutronen Durch die von den strahlen gespaltenen Atomkernen ?

Kommentar von Bujin ,

Hi, es gibt verschiedene Arten von atomarem Zerfall. Bei Atombomben wird die Energie in Gamma-Strahlung (Photonen) freigegeben. 

Achtung Photon ist kein Proton! Ein Photon ist nur Teilchen was man sich als Träger für elektromagnetische Energie ausgedacht hat. Das existiert nicht echt. Wie die Energie wirklich aussieht weiß keiner aber sie verhält sich teilweise wie ein Teilchen.

Ein Atomkern besteht aus Protonen und Neutronen. Da dort keine negativen Ladungen vorhanden sind müsste er eigentlich auseinander fliegen aber er tut es nicht. Es gibt eine unheimlich starke Kraft die es schafft positive Ladungen die so dicht beisamen sind zusammenzuhalten. 

In der Physik nennt man sie "Stark Wechselwirkung". Woher die Kraft kommt weiß keiner aber sie ist da sonst gäbe es keine Atome. Spaltet man einen Atomkern wird diese Bindungsenergie zwischen den beiden Kernhälften frei. 

Das ist nur ein Bruchteil der gesamten Bindungsenergie eines Atomkern und die berühmte Formel für die gesamte Energie ist 

E = mc²



Kommentar von Marvin0506 ,

Danke 👍ich habe eine 1 bekommen

Kommentar von Bujin ,

Hey, gratuliere! 

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