Was ist Kernspaltung?

Kernspaltung ist die Spaltung eines Atomkerns, wodurch zwei Produkte entstehen, die ungefähr der Hälfte der Masse des Originals entsprechen. Während des Prozesses werden auch einige Neutronen freigesetzt. Dieser Prozess setzt eine erhebliche Menge an Energie frei. Die Kernspaltung ist der physikalische Prozess, der für alle Arten der Stromerzeugung verantwortlich ist, einschließlich der in Atomwaffen und Kernkraftwerken verwendeten.

Es gibt eine Reihe von Elementen, die bei der Kernspaltung verwendet werden können, aber das häufigste ist Uran. Dieses Material ist aus verschiedenen Gründen beliebt, aber zwei der wichtigsten sind, dass es reichlich vorhanden ist und dass es Isotope von Uran gibt, die sich leicht spalten lassen. Das am häufigsten für die Kernenergieerzeugung verwendete Uranisotop heißt U-235. Neben U-235 ist Plutonium eine andere Substanz, die manchmal für die Kernenergie verwendet wird.

Zur Erzeugung von Kernkraft wird angereichertes Uran benötigt. Dies müssen ungefähr 2 bis 3 Prozent U-235 sein, um so zu arbeiten, wie es soll. Der Prozess der Anreicherung von Uran für Waffen ist mit einer bemerkenswerten Ausnahme nahezu derselbe. Bei Waffen muss die Menge an U-235 näher an 90 Prozent des gesamten Urans liegen.

Um eine Kernspaltung zu erzeugen, muss das Material gesammelt werden. Ein freies Neutron wird dann in Richtung des Atomkerns geschossen. Das U-235-Isotop absorbiert das Neutron in seinem Kern, aber dies führt dazu, dass die empfindliche Struktur instabil wird. Daher spaltet es sich fast sofort. Die dabei freiwerdenden Neutronen bewirken die Energiefreisetzung. Einsteins Theorie besagt, dass sie zwar scheinbar verschwinden, aber nicht verschwunden sind, sondern einfach in Energie umgewandelt werden.

Probleme mit der Kernspaltung entstehen hauptsächlich durch die radioaktiven Partikel, die nach der Spaltung des Materials vorhanden sind. Die abgegebene Strahlung kann so hoch sein, dass sie lebendes Gewebe schädigen und Krebs und andere Krankheiten verursachen kann. Während die anfängliche Energiefreisetzung durch die Kernspaltung sehr mächtig und gefährlich sein kann, sind daher auch andere Gefahren zu beachten. Eine Debatte, insbesondere für Kernkraftwerke, ist, was mit diesen radioaktiven Elementen zu tun ist. Die von der US-Regierung bevorzugte Lösung besteht darin, das Material tief unter einem Berg zu vergraben, wo es theoretisch ausreichend vor Schaden geschützt wäre.

Kernspaltung wird manchmal mit Kernfusion verwechselt. Während der Atomkern in Spaltungen gespalten ist, werden sie bei der Kernfusion miteinander verbunden. Beide Techniken können eine erhebliche Menge an Energie erzeugen. Kernspaltung ist ein Prozess, der mehrere Kerne und Atome aus einem erzeugt. Die Kernfusion ist fast das Gegenteil, bei der mehrere Atome zusammenkommen, um einen einzigen schwereren Kern zu bilden.