Atomwaffen - Physik.

« Kernspaltung und KernfusionIm Prinzip lässt sich Kernenergie durch Kernspaltung oder Kernfusion gewinnen.© Microsoft Corporation.

Alle Rechte vorbehalten. Lässt man auf natürliches Uran Neutronen einwirken, so findet keine Kettenreaktion statt.

Natürliches Uran besteht zu etwa 99,3 Prozent aus Uran 238 und nur zu0,7 Prozent aus Uran 235.

Die bei der Spaltung aus Uran 235 gebildeten zwei bis drei Neutronen werden vom Uran 238 absorbiert und damit einer Kettenreaktion entzogen.Dabei bildet sich Uran 239.

Im Endeffekt kommt es dann pro Neutronentreffer zu einem Spaltungsakt.

Will man demzufolge eine unkontrollierte Kettenreaktion (Explosion)erzielen, dann muss man das Spaltmaterial an Uran 235 anreichern (waffenfähiges Material). Die Trennung von Uran 235 und Uran 238 ist mit einigem Aufwand verbunden, denn beide verhalten sich chemisch völlig gleichartig.

Sie lassen sich also nur physikalischaufgrund ihres geringen Masseunterschieds voneinander trennen.

Man kennt verschiedene technische Verfahren, die zu diesem Ziel führen.

Als Beispiele seien diefraktionierte Diffusion und die elektromagnetische Trennmethode erwähnt. 4 KRITISCHE MASSE Atombombe (Schema)Zum Auslösen einer Atombombe wird mit dem Zünder so viel zusätzliches Uran auf den Kernsprengstoffvorrat geschossen, bis diesuperkritische Masse entsteht, die zum Kernspaltungsprozess führt: Es kommt zur Atombombenexplosion.© Microsoft Corporation.

Alle Rechte vorbehalten. Eine kleine Kugel reinen Urans 235, von der Größe etwa eines Golfballes, hält keine Kettenreaktion in Gang.

Durch die Oberfläche entweichen zu viele Neutronen und sindsomit für die Kettenreaktion verloren.

Die Mindestmenge an spaltbarem Material, die erforderlich ist, um eine Kettenreaktion aufrechtzuerhalten, wird als kritische Massebezeichnet.

Erhöht man die Größe der Kugel, entsteht eine superkritische Anordnung, bei der die darauf folgenden Generationen von Spaltungen sehr schnell zunehmen.

ImErgebnis führt die extrem schnelle Freisetzung riesiger Energiemengen zur Explosion.

Deshalb muss in einer Atombombe eine Menge spaltbaren Materials, die größer ist alsdie kritische Masse, unverzüglich zusammengefügt und für etwa eine Millionstelsekunde zusammengehalten werden, um die Kettenreaktion voranschreiten zu lassen.

Einschweres Material, auch Reflektor genannt, umhüllt die spaltbare Masse und verhindert ihren vorzeitigen Durchbruch.

Mit dem Reflektor wird auch die Zahl derentweichenden Neutronen verringert. Wenn jedes Atom in 0,5 Kilogramm Uran sich spaltete, würde die erzeugte Energie der Sprengkraft von 9,9 Kilotonnen TNT entsprechen.

In diesem theoretischen Fall wäreder Wirkungsgrad des Vorgangs 100 Prozent. 5 DETONATION VON ATOMBOMBEN Die erste AtombombeUnter dem Decknamen Trinity-Test wurde am 16.

Juli 1945 die erste Atombombe (auch Trinity-Bombe genannt) auf demVersuchsgelände bei Alamogordo in New Mexico gezündet.

Die Bombe hatte eine Sprengkraft von 21 000 Tonnen TNT und erzeugteeine Druckwelle, die noch in einer Entfernung von 160 Kilometern zu spüren war.

Die pilzförmige Wolke erreichte eine Höhe von zwölfKilometern.

Die US-Militärs versuchten den Test vor der Bevölkerung zu verschleiern, indem sie behaupteten, dass ein Unfall in einemMunitionslager die Explosion ausgelöst hätte.

Sie gaben erst am 6.

August 1945, also an dem Tag, an dem eine Atombombe aufHiroshima abgeworfen wurde, den wahren Grund bekannt.Topham/The Image Works Um Atombomben zur Detonation zu bringen, wurden verschiedene Systeme erfunden.

Bei dem einfachsten System wird spaltbares Material auf ein Ziel aus dem gleichen. »