durch Einfang eines Neutrons) kann aber ausreichen, um einen schweren Kern in so starke Schwingungen zu versetzen, daß er in 2 annähernd gleich große Kernbruchstücke "spaltet". Unter dem Einfluß ihrer elektrischen Abstoßung werden dann die beiden Spaltprodukte auf hohe Energien beschleunigt. Diese Energien sind so groß, weil die Abstoßung bei ganz kleinen Abständen beginnt, bei denen die Kräfte sehr groß sind. Die kleinen Abmessungen sind ihrerseits wieder die Folge der starken Kernkraft.

Bei der Spaltung wird etwa ein Tausendstel der Masse des Kerns in Energie umgewandelt (nach der berühmten Formel von Einstein: E = mc2). Diese freigesetzte Energie ist etwa hundert Millionen mal größer, als die einer chemischen Reaktion, wie etwa Verbrennung von Kohlenstoff (C) zu Kohlendioxid (CO2). 2. Wieso entsteht bei der Spaltung Radioaktivität und wie kommt es zur Kettenreaktion?

Schwere Kerne enthalten etwa 50% mehr Neutronen als Protonen. Dieser Neutronenüberschuß überträgt sich zunächst auf die Spaltbruchstücke, die ihn entweder durch sofortige Abgabe von mehreren Spaltneutronen abbauen, oder aber durch langsamere Umwandlung von Neutronen in Protonen unter dem Einfluß der schwachen Kernkraft. Der zweite Vorgang heißt Radioaktivität" und ist mit der Emission hochenergetischer Strahlung verbunden. (Diese unvermeidliche Radioaktivität ist eines der ernsten Probleme der Nutzung der Kernspaltung.)

Die freigesetzten Spaltneutronen hingegen können weitere Spaltungen auslösen, die dabei entstehenden Spaltneutronen wiederum und so weiter. Wenn gewisse Bedingungen stimmen, kommt es zur Kettenreaktion und damit zu (kontrollierter) Energieumsetzung in technischem Maßstab.




Kernreaktoren
Aufbau eines Kernreaktors (Druckwasserreaktor)
Prinzip:


Steuerstäbe aus stark neutronenabsorbierenden Materialien (Bor, Cadmium) dienen der Regulierung des Neutronenflusses, so dass von 2 - 3 bei der Spaltung freigesetzten Neutronen nur eins eine neue Spaltung auslöst. Neutron
Ungeladenes Elementarteilchen mit einer Masse von 1,67482 · 10-27 kg und damit geringfügig mehr als die Masse des Protons. Das freie Neutron ist instabil und zerfällt mit einer Halbwertszeit von 11,5 Minuten. Neutronen, prompte
Neutronen, die unmittelbar (innerhalb etwa 10-14 s) bei der Kernspaltung emittiert werden; im Gegensatz zu verzögerten Neutronen, die Sekunden bis Minuten nach der Spaltung von Spaltprodukten ausgesandt werden. Prompte Neutronen machen mehr als 99 % der Spaltneutronen aus.