Was ist Kernspaltung ?

Treffen Neutronen auf Urankerne, dann kann dreierlei geschehen: 
   - das Neutron prallt ab
   - das Neutron wird eingefangen
   - das Neutron spaltet den Kern
Kernspaltung tritt in etwa 80% aller Flle ein. Dabei zerbrechen Urankerne
in zwei ungefhr gleich schwere Teile, z.B. Ba_139 und Kr_94. Gleichzeitig
werden 2 bis 3 Neutronen asgesandt. Die freiwerdende Kernenergie ist nach
der Spaltung im wesentlichen Bewegungsenergie der Spaltprodukte (Ba, Kr,
Neutronen).

Welche ungeheueren Energiebetrge dabei verfgbar werden, zeigt ein Vergleich
mit der Energiefreisetzung bei chemischen Prozessen: Bei vollstndiger
Spaltung von 1 kg Uran entstehen etwa 2,000.000mal soviel Wrme wie bei der
vollstndigen Verbrennung von gleich viel l oder Kohle. Der jhrliche 
Kohleverbrauch der Bundesrepublik Deutschland betrgt etwa 110 Mio. t
(entspricht einem Eisenbahnzug halb um die Erde); die entsprechende Uran-
menge (50t) htte bequem in einem Gterwaggon Platz.

Aber: Um 1 kg Uran zu spalten, braucht man die irrsinnige Zahl von 10^23
Neutronen. Es gibt weder natrliche noch knstliche Neutronenquellen, die
das leisten. Nennenswerte Energiefreisetzung durch Spaltung von Uran ist
deshalb nur mglich, wenn man die bei der Spaltung ausgesandten Neutronen
wieder zur Spaltung benutzt. Dazu mu wenigstens eines der Neutronen wieder
einen Urankern spalten. Wenn das geschieht, entsteht eine KETTENREAKTION.

Damit bei Kernspaltungsprozessen eine Kettenreaktion entsteht, mssen
bestimmte Bedienungen erfllt sein:

1. Man braucht eine so groe Menge Uran, da etwa jedes zweite "Spalt"-
Neutron eine neue Spaltung aslst und nicht den Uranblock verlst. Die
kleinste Uranmenge, bei der es gerade noch zu einer Kettenreaktion kommt,
hat dann die sogenannte KRITISCHE MASSE.

2. Im Natururan sind im wesentlichen 2 Isotope enthalten: U_238 und U_235.
Uran_235 kann von langsamen und schnellen Neutronen gespalten werden, Uran_
238 nur von sehr schnellen. Davon aber gibt es bei Spaltungen zu wenige, um
eine Kettenreaktion aufrecht zu erhalten. Auerdem fngt U_238 bevorzugt
langsame Neutronen ein, ohne gespalten zu werden; diese Neutronen fehlen
dann als mgliche Spalter. Fr Kettenreaktionen kommt also nur Uran_235 in
Frage.

In Kernreaktoren luft eine kontrollierte Kettenreaktion ab. Dabei werden
U_235- oder Pu_239-Kerne gespalten. Die in Form von Wrme freiwerdende
Energie wird mit einem Khlmittel (Wasser oder Natrium) abgeleitet und zur
Erzeugung von Dampf verwendet. Dieser treibt Turbinen an. Mit ihnen gekop-
pelte Generatoren erzeugen schlielich elektrische Energie.

(Quelle: Walz/Phisik 8/10, Lehr- und Arbeitsbuch fr Realschulen)


