Wozu dient der neutronenreflektor bei der atombombe?

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Der dient dazu, dass die bei der Kernreaktion entstehenden (und in alle Richtungen fliegenden) Neutronen zu möglichst hohem Anteil zurück ins Zentrum reflektiert werden, um den weiteren Ablauf der Reaktion zu unterstützen.

Die Atombombe funktioniert mit der Instabilität der Kerne bei zu hoher Neutronendichte. Die Neutronen halten die Protonen zusammen, allerdings braucht es überproportional viel Neutronen bei steigender Protonenzahl. Irgendwann sind es so viele Neutronen, dass der Neutronen/Protonenklumpen instabil wird (deswegen sind schwere Kerne radioaktiv). Mit einem Reflektor ballere ich die Neutronen zurück in den Klumpen, halte die Explosionsmasse aufrecht und erhöhe dessen Instabilität.

Wiki lehrt uns zu Neutronenreflektor:

Kernwaffen[Bearbeiten]

Eine vergleichbare Hülle kann verwendet werden, um die kritische Masse einer Kernwaffe zu reduzieren. Dort hat die Hülle außerdem die Aufgabe, durch ihre Masseträgheit die Expansion des Spaltmaterials zu verzögern. Aus diesem Grund wird eine solche Hülle auch Tamper (englisch für ‚Stampfer‘) genannt. Die Waffe neigt dazu, in Stücke zu zerplatzen, wenn die Reaktion fortschreitet. Damit wird die Reaktion vorzeitig unterbrochen. Der Tamper sorgt für eine länger anhaltende, energiereichere und effizientere Explosion. Der wirkungsvollste Tamper ist derjenige mit der höchsten Dichte. Die Zugfestigkeit spielt keine Rolle, da kein Material dem Druck einer Kernexplosion standhält. Außerdem sind schwere Materialien meist auch gute Neutronen-Reflektoren. Die ersten Kernwaffen verwendeten Uran- oder Wolframcarbid-Tamper-Reflektoren.

Der Nachteil von schweren Tampern ist, dass sich das Explosions-Implosions-System vergrößert. Die erste Stufe einer modernen Kernwaffe kann einen leichten Beryllium-Reflektor verwenden. Dieser ist für Gammastrahlen transparent, wenn er ionisiert ist. Damit wird es dem ersten Energiestoß ermöglicht, den Kern schnell zu verlassen, um die Kompression durch Erhitzen der äußeren Lagen zu unterstützen.

Die Auswirkung eines Tampers auf die Effizienz ist dennoch nur gering, da der Reflexionsprozess etwas Zeit benötigt.

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Er ermöglicht eine kleinere kritische Masse.

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