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Atomkernspaltung - Erklärung

Die Atomkernspaltung ist nicht nur bei der Explosion von Atombomben sondern auch bei der friedlichen Nutzung von Atomenergie im Rahmen von Atomkraftwerken ein wesentlicher Vorgang. Doch wie funktioniert sie eigentlich? Hier erfahren Sie es.

Atome stecken voller Energie.
Atome stecken voller Energie.

Atome bergen ein großes Energiepotenzial

  • Um zu verstehen, warum bei der Atomkernspaltung so ungeheure Kräfte wie bei einer Atombombenexplosion freigesetzt werden, muss man sich erst ein wenig mit den Grundkräften des Universums auseinandersetzen. Dabei handelt es sich um die Gravitation, die elektromagnetische Kraft sowie die schwache und starke Kernkraft.
  • Die starke Kernkraft hat anders als etwa die Gravitation eine sehr kurze Reichweite. Diese beträgt lediglich 2,5 * 10-15m. Allerdings ist sie 1041 mal stärker als die Schwerkraft. Anders ausgedrückt übt sie über eine sehr kurze Distanz eine schier unglaubliche Anziehung aus.
  • Im Inneren der Atome ist die starke Kernkraft dafür verantwortlich, dass die sogenannten "Quarks" aneinander"kleben". Diese Elementarteilchen wiederum bilden die Hadronen, deren bekannteste Vertreter die Protonen und die Neutronen sind. Aus diesen wiederum besteht der Atomkern.

So funktioniert die Atomkernspaltung

  • Obgleich der Atomkern durch die starke Kernkraft zusammengehalten wird, gibt es andere Kräfte, die ihn auseinanderreißen wollen. Namentlich die positiv geladenen Protonen stoßen sich eigentlich gegenseitig ab. Bei besonders schweren Atomkernen, die viele Protonen aufweisen, wird das ganze Gebilde deshalb instabil. Dies sind die radioaktiven Elemente.
  • Eines dieser Elemente ist das Uran. Das Uran-Isotop 235 (so genannt, weil insgesamt 235 Protonen und Neutronen den Kern bilden), weist die Besonderheit auf, dass es sich teilt, wenn man es mit einem Neutron beschießt. Bei dieser Atomkernspaltung werden neben großen Mengen Energie auch weitere Neutronen freigesetzt. Diese prallen mit hoher Geschwindigkeit auf weitere U-235 Isotope: Es entsteht eine Kettenreaktion.
  • Die Energiefreisetzung erfolgt übrigens deshalb, weil bei der Reaktion Masse "verloren geht". Diese geht natürlich nicht wirklich verloren, sondern wird gemäß E=mc2 in Energie umgewandelt.
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