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U-235 Kerne werden durch langsame Neutronen gespalten. Um U-238
Kerne zu spalten, benötigt man hingegen sehr schnelle Neutronen.
Langsame dringen zwar auch in den Kern ein, werden jedoch in ihn
eingebaut, so daß sich U-239 bildet. Dieses wandelt sich über eine
Zwischenstufe in Plutonium-239 um, das seinerseits gut durch langsame
Neutronen gespalten werden kann.
Man kann diesen Umweg aber wie folgt umgehen:
Das natürliche Uran besteht zu 99,3% aus U-238, was bedeutet, daß
sich keine Kettenreaktion ereignen kann, wenn es mit langsamen
Neutronen beschossen wird. Die 2 - 3 Neutronen, welche bei einer
Spaltung eines U-235-Kerns
entstehen, sind meistens zu schnell, um einen der wenigen U-235-
Kerne zu spalten, andererseits sind sie zu langsam, um das U-238
zu zertrümmern. Sie werden, wie gesagt, nur eingefangen. Eine
einmal ausgelöste Kernspaltung kann also ohne weiteres keine
Kettenreaktion erzeugen.
Es gibt jedoch eine Möglichkeit, diese zu erreichen.
1. Man erhöht den U-235 Gehalt ( z.B.: von 0,7% auf ca. 3% ), um
mehr
spaltbares Material zu erhalten; dies nennt man dann
Anreicherung.
2. Die bei der Spaltung entstehenden Neutronen müssen verlangsamt
werden.
Das auf 3% angereicherte Uran allein nützt noch nicht viel, da
die beim
Spaltprozeß entstehenden Neutronen zu schnell sind. Deshalb
benutzt
man Stoffe, die Neutronen abbremsen können. Diese heißen
Moderatoren.
Hierzu eignen sich z.B. Kohlenstoff, Wasser und Berillium.
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