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Kernspaltung

Spaltung eines Atomkernes in zwei Teile etwa derselben Größe durch den Stoß eines Teilchens. Die Kernspaltung kann bei sehr schweren Kernen auch spontan auftreten; Spaltung, spontane. Bei der Kernspaltung von Uran-235 wird durch Einfang eines Neutrons der Urankern zur Spaltung angeregt. Dabei entstehen im allgemeinen zwei - seltener drei - Spaltprodukte, zwei bis drei Neutronen und Energie.

Bild: Beispiel für Kernspaltung an U-235

Beispiel für Kernspaltung an U-235

Im Urankern sind die Nukleonen mit einer mittleren Energie von etwa 7,6 MeV pro Nukleon gebunden. In den Spaltproduktkernen beträgt die mittlere Bindungsenergie je Nukleon etwa 8,5 MeV. Diese Differenz in der Bindungsenergie von 0,9 MeV je Nukleon wird bei der Kernspaltung freigesetzt. Da der Urankern 235 Nukleonen besitzt, wird pro Spaltung ein Energiebetrag von rund 210 MeV frei. Er setzt sich aus folgenden Teilbeträgen zusammen:

kinetische Energie der Spaltprodukte  175 MeV
kinetische Energie der Spaltneutronen 5 MeV
Energie der unmittelbar bei der Spaltung auftretenden Gamma-Strahlung 7 MeV
Energie der Beta- + Gamma-Strahlung beim Zerfall der radioaktiven Spaltprodukte 13 MeV
Energie der Neutrinos 10 MeV

 

Durch die bei der Kernspaltung freigesetzten Neutronen ist prinzipiell eine Kettenreaktion möglich. Anlagen, in denen Spaltungskettenreaktionen kontrolliert ablaufen, nennt man Kernreaktoren.

Erläuternde Grafik zur Kernbindungsenergie