KernspaltungThomas Rieger

Entdeckung am 17.12.1938 durch Otto Hahn, Fritz Straßmann

Durch radiochemischen Nachweis der Spaltprodukte (Barium, Krypton)

Erste theoretische Formulierung 1939 durch Lise Meitner und Otto Frisch

Geschichte

Spontane Spaltung: radioaktiver Zerfall Induzierte Spaltung:

◦ Beschuss durch Neutronen Kern spaltet sich Emission von leichten Teilchen und/oder γ - Strahlung

Arten der Spaltung

Nuklide müssen genügend schwer sein

Energievorteil muss vorliegen

Elektrischen Abstoßung der Protonen überwiegt der anziehenden Kernkraft (starke Kraft)

Voraussetzungen

Schwere stabile Kerne weisen mehr Neutronen auf als leichte oder mittlere

Aus Neutronenüberschuss folgt weitere β – Emissionen

Spaltprodukte

Energiefreisetzung Spaltprodukte weisen

einen höheren Massendefekt auf

Wegen E = mc² wird Energie freigesetzt

Energie der Kernspaltung rund 200 MeV pro Atomkern (chemischen Reaktionen etwa 20 eV pro Molekül)

Energieart / Strahlungsart

Durchschnittliche Energie

Kinetische Energie der Spaltfragmente 167 MeV

Prompte Gammastrahlung 6 MeVkinetische Energie der Neutronen 5 MeVElektronen aus Spaltfragment-Betazerfall 8 MeVGammastrahlung aus Spaltfragmenten 6 MeV

Elektron-Antineutrinos aus Spaltfragment-Betazerfall 12 MeVGesamtenergie pro Spaltung 204 MeV

Kernkraftwerk◦ Hauptsächlich Nuklide Uran-235 und Plutonium-239 ◦ Bewegungsenergie und Strahlung werden in Wärme

umgewandelt

Kernwaffen◦ exponentiell anwachsende Kernspaltungs-

Kettenreaktion◦ Energie wird primär als Lichtstrahlung, Hitze und

Radioaktivität abgegeben, sekundär in Form einer Druckwelle

Anwendungen