Kettenreaktion
Physik
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Definition
Eine Kettenreaktion entsteht dann, wenn das Produkt einer Reaktion selbst wieder zu einer neuen und gleichartigen Reaktion führt. Eine chemische Explosion sowie auch Kernreaktionen in Sonnen, Atomkraftwerken und Atombomben [1]" title="Zur Fußnote (Quellen und Hintergründe) "style="color: black;"> [1] sind klassische Beispiele für eine Kettenreaktion.
Die Logik einer kernphysikalischen Kettenreaktion
- Zerfällt ein Atom durch Radioaktivität, wird dabei Energie frei, siehe auch [1].“ Radioaktivität ist immer auch eine energiereiche Strahlungsaktivität aus dem inneren von Atomkernen. Und Radioaktivität ist die Eigenschaft instabiler Atomkerne, spontan ionisierende Strahlung auszusenden. Der Kern wandelt sich dabei unter Aussendung von Teilchen in einen anderen Kern um oder - als Sonderfall der Radioaktivität ohne Kernumwandlung - ändert unter Energieabgabe seinen Zustand.">👉 Radioaktivität
- Zerfällt ein Atom von alleine, ohne menschlichen Einfluss, spricht man von 👉 Kernzerfall
- Schwere Atom kann man auch künstlich spalten, man spricht von 👉 Kernspaltung
- Eine Art künstlicher Spaltung ist der Beschuss mit Teilchen 👉 Kernreaktion
- Typische solche Teilchen sind frei sich umherbewegende [1] aber erst 1932 experimentell bestätigt [2].">👉 Neutron[en]
- Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neutron einen Kern spaltet heißt 👉 Wirkungsquerschnitt
- Bei manchen Kernspaltungen ensteht mindestens ein 👉 freies Neutron [oft auch mehrere]
- Spaltet jedes entstandene Neutronen selbst wieder einen Kern hat man eine [1] sind klassische Beispiele für eine Kettenreaktion.">👉 Kettenreaktion
- Dass das passiert, benötigt man eine Mindestmenge Spaltmaterial, die sogenannte 👉 kritische Masse
Fußnoten
- [1]">[1] Zur Kettenreaktion bei der Spaltung von Uran: "Wenn jedes Neutron, das eine aufspaltung hervorruft, im Gefolge der Aufspaltung 2 oder 3 neutronen frei macht, so muß es möglich sein daß diese Neutronen ihrerseits wiederum neue aufspaltungen anderer Urankerne herbeiführen und auf diese Weise ihre zahl noch weiter vergrößert wird, so daß eine Kettenreaktion ohne Ende schließlich zu einer Umsetzung des ganzen in dem bestrahlen Präparat vorhandenen Urans führen kann." In: Flügge, S. Kann der Energieinhalt der Atomkerne technisch nutzbar gemacht werden?. Naturwissenschaften 27, 402–410 (1939). Flügge veranschaulichte die Menge an freigesetzter Energie dadurch, dass mit einem Kubikmeter Urandioxid ein Kubikkilometer Wasser um insgesamt 27 Kilometer Höhe angehoben werden könnte. Online: https://digital.deutsches-museum.de/de/digital-catalogue/archive-item/FA%2520002%252F746/