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physik artikel (Interpretation und charakterisierung)

Atom

Die atombombe-


1. Atom
2. Motor



Atombomben gehören wie die Wasserstoff- und Neutronenbomben zu den Kernwaffen bzw. nuklearen Sprengkörpern

Am 6. August 1945 wurde über der japanischen Stadt Hiroshima eine Atombombe abgeworfen. Nach Hiroshima wurde nur noch einmal, und zwar 3 Tage später in Nagasaki, eine Atombombe gegen Menschen eingesetzt. Seitdem haben nur noch Versuchsexplosionen, über- und unterirdisch, stattgefunden.

Bei einer Atombombe wird spaltbares Material wie Uran 235 oder mittlerweile auch Plutonium 239 mittels einer Kernreaktion in Sekundenbruchteilen gespalten. Moderne Bomben sind mittlerweile eine Mischung aus Atom- und Wasserstoffbombe.

Der Spaltprozess von 235U lässt sich so darstellen:

U 235 n => Ba 144 + Kr 89 + 3n + Energie

Der Urankern wird durch (sehr energiearmen) Neutronen (thermische Neutronen) , z.B. in die beiden Kerne Ba 144 und Kr 89 gespalten. Dabei werden drei Neutronen und Energie frei. Bei der Spaltung sehr vieler Urankerne entstehen daher sehr viele verschiedene Spaltprodukte.

Das Prinzip einer Atombombe besteht darin, dass sich die Atome des spaltbaren Materials 235U in Bruchteilen von Sekunden (ca. 1 µs) durch eine Kettenreaktion in andere Nuklide spalten. Damit eine Kettenreaktion in Gang kommt, benötigt man eine bestimmte Masse an spaltbarem Material, die so genannte kritische Masse. Damit ist die Masse in kg gemeint, bei der es zu einer explosionsartigen Vermehrung der Neutronen und damit zur Spaltung der Urankerne kommt. Die kritische Masse von reinem 235U beträgt 46,4 kg. Mit Hilfe von Neutronenreflektoren und -moderatoren kann sie verringert werden. Eine Atombombe wird so gebaut, dass zum beabsichtigten Zeitpunkt mehrere Teile des spaltbaren Materials zusammen kommen, so dass sie gemeinsam die kritische Masse überschreiten, jedes Teil für sich allein jedoch die kritische Masse unterschreitet. So kommt ein unterkritischer Uranzylinder in eine unterkritische Urankugel, der genau solch ein Zylinder fehlt. Die vollständige Kugel überschreitet die kritische Masse und bringt die unkontrollierte Kettenreaktion in Gang.

 
 




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