Mitte 1933 beobachtete der italienische Physiker Enrico Fermi, dass beim Beschuss des Atomkerns bestimmter Elemente mit Neutronen in mit mäßiger Geschwindigkeit fing dieser Kern das Neutron ein und emittiert Gammastrahlung (γ), die anschließend durch Betateilchenemission verdichtet wurde (-10β) und bildeten neue Kerne anderer Elemente.
Experimente dieser Art wurden von dem deutschen Physiker Otto Hahn durchgeführt, die Erklärung von der österreichischen Physikerin Lise Meitner und auch von seinem Neffen, dem Physiker Otoo Robert Frisch. Lise bezeichnete dieses Phänomen zum ersten Mal mit dem Begriff „Kernspaltung". Sie sagte, dass die Kernspaltung war, wenn ein schwerer und instabiler Atomkern war kaputt wegen des Bombardements mit mäßigen Neutronen, wodurch zwei neue mittlere Atomkerne entstehen und neben einer außergewöhnlich großen Energiemenge auch 2 oder 3 Neutronen freigesetzt werden.
Dies geschieht zum Beispiel beim Kern von Uran-235 (92235U). Wenn es mit mäßiger Geschwindigkeit von einem Neutron beschossen wird, bricht es auseinander, wodurch mehrere Paare verschiedener Kerne entstehen. Bei der Spaltung von Uran-235 sind bereits etwa 200 verschiedene Isotope von 35 chemischen Elementen entstanden. Siehe unten ein Beispiel, in dem Bariumisotope freigesetzt werden (
56142Ba) und Krypton (3691Kr), plus 3 Neutronen:01n+ 92235U → 56142Ba+ 3691Kr + 3 01Nein
Beachten Sie, dass die 3 bei der Spaltung freigesetzten Neutronen mit mäßiger Geschwindigkeit erneut mit anderen vorhandenen Uran-235-Kernen reagieren und so fortfahren können Kettenreaktion die immer weiter wachsen wird.
Dazu ist jedoch eine Mindestmassenmenge an Uran-235 erforderlich. Diese kleinste spaltbare Masse, die die Kettenreaktion aufrechterhält, heißt kritische Masse. Auf der anderen Seite, wenn die Masse von Uran-235 unter dem liegt, was für die Kettenreaktion erforderlich ist, heißt es unterkritische Masse.
Es ist diese unkontrollierte Kettenreaktion, die bei der Explosion von Atombomben, wie die von den Vereinigten Staaten im Zweiten Weltkrieg gegen die Städte Hiroshima (6. August 1945) und Nagasaki (drei Tage später) in Japan gestarteten. Das Ergebnis war der Tod von 125.000 Menschen in Hiroshima und 90.000 in Nagasaki.
Ein amerikanischer Zeitungsbericht erwähnt die Atombombe, die die Vereinigten Staaten am 6. August 1945 auf Hiroshima abgeworfen haben
Dies gibt uns eine Vorstellung von der kolossalen Energiemenge, die bei der Kernspaltung freigesetzt wird. Es zeigt uns auch, dass der Wissenszuwachs in den Naturwissenschaften wie Chemie und Physik dem Menschen enormen Schaden zufügen kann, wenn er nicht richtig eingesetzt wird.
Aber es kann auch Vorteile haben. Die derzeit größte Anwendung der Kernspaltungsreaktion liegt beispielsweise in der Nutzung ihrer freigesetzten Energie zur Erzeugung elektrischer Energie in Atomkraftwerke. Grundsätzlich erfolgt die Spaltungsreaktion kontrolliert, die freigesetzte Energie wird also für das Wasser erhitzen und Dampf erzeugen, der eine Turbine antreibt, die einen elektrischen Generator betreibt und Energie erzeugt elektrisch.
Um mehr darüber zu erfahren, wie dies geschieht, lesen Sie den Text Kernreaktor.
Kernkraftwerk, das die bei Spaltungsreaktionen freigesetzte Energie nutzt, um elektrische Energie zu erzeugen
Von Jennifer Fogaça
Abschluss in Chemie
Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fissao-nuclear.htm