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Kernspaltung einfach erklärt: Das passiert bei dem Prozess

Hier bekommst du die Kernspaltung einfach erklärt.
Hier bekommst du die Kernspaltung einfach erklärt.
Foto: Getty Images/PeterHermesFurian
Artikel von: Isa Kabakci
Die Physik ist nicht gerade das leichteste Feld. Vor allem, wenn es darum geht, die Kernspaltung einfach erklärt zu bekommen.

In den Anfängen der 1930er Jahre wurden verschiedene Experimente durchgeführt, die einen erstaunlichen Prozess der Kernphysik im Jahr 1938 zur Folge hatten. Die Versuche und Arbeiten von Otto Hahn, Fritz Straßmann und Lise Meitner trugen nämlich dazu bei, die erste Kernspaltung durchzuführen. Doch vielleicht fragst du dich, was es damit genau auf sich hat. Oft gehört und kaum verstanden: Und darum soll es auch gehen, denn nachfolgend bekommst du die Kernspaltung einfach erklärt.

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Kernspaltung einfach erklärt: Das steckt dahinter

Die sogenannte Kernspaltung ist eine Reaktion, bei der ein Atomkern in mindestens zwei kleinere Kerne zerfällt. Dabei gibt es zwei Arten zu unterscheiden: Zum einen die spontane Spaltung, bei der ein Kern ohne fremde Einwirkungen zerfällt. Zum anderen die induzierte Spaltung, bei der externe Einwirkungen auf den Kern zu dessen Teilung führt. Damit du einen besseren Überblick bekommst, gehen wir auf letztere Variante der Kernspaltung ein und das einfach erklärt.

Sehr vereinfacht gesagt, ist es möglich eine Kernspaltung auszulösen, indem ein schwerer Atomkern mit Neutronen beschossen wird. Ein wichtiger Aspekt hierbei ist die einfachere Energiegewinnung. Die Kernspaltung wird vor allem für die Gewinnung von Energie in Atomkraftwerken "genutzt".

Beispiel Uran-235

Das womöglich beliebteste und anschaulichste Beispiel für die Erklärung der Kernspaltung ist Uran-235. Hierbei handelt es sich um ein Isotop von Uran, also eine Atomart von Uran, die immer die gleiche Anzahl an Protonen hat, aber stetig wechselnde Neutronenzahlen. Deshalb handelt es sich immer um das selbe Element, aber mit unterschiedlichen Massenzahlen.

Uran hat beispielsweise die Ordnungszahl 92. Der Atomkern des Isotops Uran-235 besteht demnach aus 92 Protonen und 143 Neutronen (92 + 143 = 235 = Massenzahl). Nun soll anhand dieses Isotop die Kernspaltung einfach erklärt werden:

Wird Uran-235 mit einem Neutron beschossen, dann zerfällt es in Uran-236. Dieser hat aber einen instabilen Atomkern, sodass es nochmals zerfällt. Hierbei entstehen zwei Spaltfragmente, die einen stabilen Atomkern haben. Die daraus entstandenen Produkte sind ein Barium- und Krypton-Isotop.

Das passiert danach

Das Krypton-Isotop weist dabei eine Massenzahl von 92 und eine Protonenzahl von 36 vor. Das Barium-Isotop hingegen 141 und 56. Addiert man die Protonenzahl zusammen, erhält man wieder 92 (36+56). Addiert man hingegen die Neutronenzahl zusammen (92-36=56 und 141-56=85) erhält man 141. Wie wir wissen, hat Uran-235 143 Neutronen, wurde aber mit einem Neutron beschossen (143+1=144). Das bedeutet, dass nun eine Differenz von drei Neutronen vorliegt. Diese bewegen sich dann frei und können andere Uran-Kerne zu weiteren Kernspaltungen anregen.

Da die Gesamtmasse von Uran-235 und den Spaltfragmenten nicht gleich ist, ist das Gewicht von Uran-235 größer, als das der Spaltfragmente (das nennt man Massendefekt). Obwohl das Gewicht nach der Kernspaltung leichter geworden ist, heißt es aber nicht, dass auch Energie verloren gegangen ist. Vielmehr wird die "fehlende" Energie, aufgrund des leichteren Gewichts, freigesetzt.

Fazit: Nicht ganz einfach

Die Kernspaltung einfach erklärt zu bekommen, ist nicht gerade leicht. Hierbei spielen extreme viele Faktoren eine große Rolle, die zum Teil auch sehr kompliziert sind. Auch bei der Herstellung von Atomwaffen spielt die Kernspaltung eine große Rolle. Hier kannst du sehen, wo bereits Atomtests durchgeführt wurden. Und das könnte die Folgen eines Atomkriegs sein.

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