Wodurch explodiert eine Atombombe genau (wichtig)?

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6 Antworten

Das Auslösen geschieht nicht durch ein Neutron, sondern dadurch, dass zwei oder mehr Teile des spaltbaren Materials aufeinander geschossen werden (durch einen herkömmlichen Sprengsatz). Sind diese Teile nahe genug beieinander, beginnt die Kettenreaktion von selbst durch die beim radioaktiven Zerfall ohnehin emittierten Neutronen.

Bei der Spaltung entstehen nicht nur Spaltprodukte und 2-3 Neutronen, sondern auch ein Häppchen Energie. Die Gesamtheit der Häppchen ergibt dann die Explosion.

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Kommentar von ThomasJNewton
25.11.2016, 17:13

Das finde ich recht missverständlich dargestellt.

Die Kernspaltung und damit die Kettenreaktion wird natürlich durch Neutronen eingeleitet.
Ganz evtll. auch durch eine spontane Kernspaltung, aber die kommt halt zu einem nicht planbaren Zeitpunkt.

Das Aufeinanderschießen geschieht aus ganz praktischen Gründen:

  1. Vor dem geplanten Zeitpunkt der "Zündung" muss die Kettenreaktion verhindert werden. Dies geschieht dadurch, dass die spaltbaren Materialien räumlich getrennt gelagert werden, sodass die Neutronen im Schnitt weniger als ein Folgeneutron erzeugen, das auch wieder sein "Ziel" erreicht.
  2. Wenn die Kettenreaktion erst mal eingesetzt hat, endet sie auch ziemlich bald, weil die Wärme das spaltbare Material in Sekundenbruchteilen zu Plasma macht und auseinander treibt. Und wenn man die Teile ganz gemächlich auf einander zu bewegt, setzt auch die Kettenreaktion gemächlich ein, und auch das Auseinandertreiben des Plasmas. Und zwar bevor viele Kerne zerfallen sind.

Neben den anderen Maßnahmen, wie Neutronenquellen und -reflektoren/moderatoren, ist das schnelle Herbeiführen einer Kettenreaktion eine weitere Voraussetzung.

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Bei der Kernspaltungen entstehen nicht nur zwei weitere Atome und ein paar Neutronen. Zählt man die Masse der ganzen Teile zusammen ist sie geringer als die Masse des Urans davor. Die Differenz der Masse ist laut E=mc^2 in Energie frei geworden.

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Ohne auf die Konstruktion einer A-Bombe oder einer Kernreaktors einzugehen: bei der Kernspaltung werden Energie und Neutronen frei.... googel mal unter "Massendefekt".

Die Kettenreaktion hast du schon richtig beschrieben. Wenn diese nicht gebremst wird, dann kommt es zu einem rasanten Anwachsen der Neutronen und damit zu einer sehr großen Anzahl von Kernspaltungen mit dem Freiwerden von Energie in kürzester Zeit (Explosion)

Bei Kernreaktor ist es der gleiche Prozess. Nur werden die freiwerdenden Neutronen so kontrolliert (Regelstäbe im Reaktor, welche Neutronen einfangen), dass keine unkontrollierte Kettenreaktion einsetzen kann.

Falls diese Regelung  nicht funzt, geht der Reaktor durch, wird überhitzt und der Kern schmilzt (Tschernobyll, Fukushima)

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Kommentar von Eperial
24.11.2016, 21:54

Danke! Das macht auch endlich mal Sinn... ! :3

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Ahm doch. Wenn die Uran Atome gespalteten werden wird extrem viel Energie frei, im einzelnen mag das nichts spektakuläres sein aber wenn das mit Millionen und Milliarden Atomen nahezu gleichzeitig passiert summiert sich der Effekt. Die Spaltung ist wenn du so willst die Explosion.

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Eine elektrische Zündung bringt eine Hülle an chemischen, hochexplosivem Sprengstoff so zur Explosion, dass die Druckwellen verschiedener Platten, die einen Kern an hochangereichertem radioaktivem Material wie eine Kugeloberfläche umgeben, den Kern dieses letzteren Materials gleichzeitig erreichen. Dadurch dass diese Druckwellen den Kern gleichzeitig erreichen, wird im Kern eine kritische Masse erzeugt, welche eine Kettenreaktion im radioaktiven Material bewirkt, wodurch eine entsprechend nukleare Reaktion in der Atombombe in Gang gesetzt wird.

Bei einer Wasserstoffbombe wird schließlich noch die nukleare Reaktion genutzt, um eine weitere Reaktion zu bewirken, und so nicht nur im vielen Kilotonnen, sondern im Megatonnenbereich (des Äquivalents an TNT) an Zerstörungskraft zu erreichen.

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Ich bin kein Kernphysiker, aber wenn ich das Prinzip richtig verstanden habe, wird das spaltbare Material im Inneren der Bombe durch Sprengung eines konventionellen Sprengmittels soweit verdichtet, dass eine kritische Masse entsteht und eine Kettenreaktion einsetzt.

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Kommentar von ThomasJNewton
25.11.2016, 17:21

Das ist der richtige Ansatz.

Von Verdichtung würde ich aber nicht sprechen, oder sie nicht überbetonen
Selbst wenn sie in manchen Typen stattfinden sollte - bin momentan zu faul, das zu überprüfen.

Das Prinzip dahinter ist die raumliche Zuammenführung des spaltbaren Materials.
Sodass rein räumlich/statistisch betrachtet jedes freigesetze Neutron mehr als eine neue Kernspaltung auslöst.

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