Was ist die kritische Masse bei der Kernspaltung?

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4 Antworten

Nicht so ganz richtig ...

Die kritische Masse stellt diejenige Menge eines spaltbaren Materials dar, bei der eine einmal eingeleitete Spaltungsreaktion von alleine fortläuft, ohne abzubrechen. Hierbei spielt es keine Rolle ob diese Reaktion "natürlich" durch den radioaktiven Zerfall, oder durch äußere Neutronenquellen induziert wird. Der genaue Wert hängt sowohl von dem Isotop ab, als auch von der Geometrie. So hat die kritische Masse einer Kugel Uran-235 einen anderen Wert als von einem Würfel Plutonium.

Warum es soetwas wie eine kritische Masse gibt? Im Normalfall werden bei einer Kernspaltung "frische" Neutronen frei, die wiederum neue Kerne spalten, die wiederum Neutronen freisetzen, die wiederum Kerne spalten, und so weiter. Je nachdem, wie viel spaltbares Material vorliegt oder wie dein Material vorliegt, kann dieser Prozess mehr oder weniger effektiv ablaufen: Liegt dein Uran-235 etwa als Gas vor, sind die Abstände zwischen den Atomen bzw. den Atomkernen so groß, dass nicht jedes bei einer Spaltung freigesetze Neutron auch wieder einen Kern spaltet. So kann es also kommen, dass die Spaltungsreaktion irgendwann abbricht.

Erreicht dein Haufen spaltbaren Materials hingegen die kritische Masse, läuft diese Reaktion theoretisch immer weiter. Im Normalfall bricht die Reaktion jedoch entweder ab, oder die Neutronenspaltung läuft so effektiv ab, dass in immer kürzerer Zeit immer mehr Kerne gespalten werden, es kommt zur explosionsartigen Freisetzung von Energie.

Ich hoffe, dass ich dir ein wenig weiterhelfen konnte!

Wenn ich es richtig in Erinnerung habe sind das 50 Kilo.

Ab einer gewissen Masse vom Spaltbaren Material z.B. (Uran235) kommt es zur selbst Zündung.

Hier mal eine Darstellung:

http://wapedia.mobi/thumb/25d7510/de/fixed/447/543/Fission_bomb_assembly_methods_de.svg?format=jpg

Sind halt 2x 25 Kg. die auf einander geschleudert werden und sommit kommt es zur Natürlichen Kettenreaktion. Nicht besonders gutes Bild, aber ich habe auf die schnelle keine besseren finden können.

Gruß

Das ist die Mindestmasse, bei der ein Atomkern gespalten wird. Bei Uran-235 wären es z.B. 50kg in Kugelform

Altair080 01.01.2012, 18:08

Um einen Kern Uran-235 zu spalten, genügt ein einziges Atom - 50 kg in Kugelform sind dafür nicht nötig. Die kritische Masse hat eine andere Bedeutung.

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