Warum kann es beim Zerfall von Uran-235 zu einer Kettenreaktion kommen?

Treffen Neutronen auf Uran-235-Kerne, nehmen diese ein Neutron auf, es entsteht instabiles Uran-236, das in zwei Bruchstücke zerfällt, die mit hoher Geschwindigkeit auseinanderfliegen. Bei der Spaltung entstehen außerdem zwei bis drei neue Neutronen, sodass eine Kettenreaktion in Gang kommen kann.

Unter welchen Bedingungen kann es bei einer Kernspaltung von Uran 235 zur Kettenreaktion kommen?

Man spricht hier von einer induzierten Spaltung. Bei Atomkernen wie denen von Uran 235 (235U) oder Plutonium 239 genügt der Beschuss mit relativ langsamen (thermischen) Neutronen. Diese ist entscheidend für die Möglichkeit einer Kettenreaktion (siehe unten).

Wie kommt es zu einer Kettenreaktion?

Damit eine Kettenreaktion zustande kommt, muss ein Teil der frei werdenden Neutronen wiederum Kernspaltungen auslösen. Die kleinste Masse eines spaltbaren Materials, mit der eine solche Kettenreaktion aufrecht erhalten werden kann, nennt man kritische Masse.

Was passiert bei einer Kettenreaktion?

Eine Kettenreaktion ist eine physikalische oder chemische Umwandlung, die weitere gleichartige Umwandlungen nach sich zieht, indem entweder eines der Produkte der Einzelreaktion als Edukt der nächsten Reaktion dient oder indem die bei der Einzelreaktion freiwerdende Energie zur Auslösung der nächsten Reaktion dient.

Wie kommt es bei der Kernspaltung zu einer unkontrollierten Kettenreaktion?

Bei der unkontrollierten Kettenreaktion löst jedes freigesetzte Neutron eine weitere Spaltung aus. Dadurch werden immer mehr Kernspaltungen ausgelöst. Es kommt zur Explosion. Dies passiert z.B. in der Atombombe.

Warum lässt sich Uran-235 besonders gut spalten?

Die besondere Bedeutung von U-235 besteht darin, dass es sich in zwei leichtere Atomkerne (Spaltprodukte) teilt, sobald ihm ein weiteres Neutron hinzugefügt wird. Genau genommen bildet sich zuerst ein Zwischenkern des Urans, nämlich das Isotop U-236, das sich in einem energetisch hoch angeregten Zustand befindet.

Was ist eine Kettenreaktion im Zusammenhang mit Kernspaltung?

Kettenreaktionen. Treffen die bei einer Kernspaltung frei werdenden Neutronen auf weiteres spaltbares Material und haben sie darüber hinaus die "richtige" Geschwindigkeit, so können sie weitere Kernspaltungen hervorrufen. Es kommt zu einer Reaktion, die sich von selbst fortsetzt, zu einer Kettenreaktion (Bild 2).

Warum Uran-235 und nicht 238?

Über 99 Prozent des Natururans bestehen aus Uran-238, das schwer spaltbar ist. Uran-235 hat nur einen Anteil von rund 0,7 Prozent, ist aber leicht spaltbar und wird deshalb – in einer höheren Konzentration resp. Anreicherung – für den Betrieb der heutigen Kernkraftwerke genutzt.

Was ist eine Kettenreaktion Kernspaltung?

Bei der kontrollierten Kettenreaktion wird die Zahl der Kernspaltungen immer konstant gehalten, indem man überschüssige Neutronen absorbiert. So geschieht es im Kernkraftwerk. Bei der unkontrollierten Kettenreaktion löst jedes freigesetzte Neutron eine weitere Spaltung aus.

Warum ist Uran 236 instabil?

Frisch gab der bisher unbekannten Kernreaktion den Namen „nuclear fission“. Werden Uran-235-Kerne mit Neutronen beschossen, so nehmen sie ein Neutron auf und ihre Massenzahl steigt auf 236. Der so entstandene Kern ist nicht beständig, gerät ins Schwingen und fällt auseinander.

Was passiert bei der Kernspaltung einfach erklärt?

Bei einer Kernspaltung wird ein Atomkern in zwei Fragmente vergleichbarer Masse aufgeteilt. Die Kernspaltung kann bei schweren Kernen von selbst erfolgen (spontane Spaltung) oder durch Zufuhr einer geeigneten Anregungsenergie erzwungen werden (induzierte Spaltung).

Warum zerfällt Uran 236?

Wird z.B. Uran-235 mit Neutronen beschossen, so kann das dazu führen, dass das Neutron vom Kern eingefangen wird und dadurch Uran-236 entsteht. Dieser Uran-236-Kern ist hochgradig angeregt und zerfällt meist spontan (innerhalb von etwa 10-14 s) in zwei Bruchstücke, z.B. in Krypton-89 und Barium-144.

Was passiert wenn Uran zerfällt?

Beim radioaktiven Zerfall instabiler Atomkerne wie Uran können sowohl stabile als auch radioaktive Zerfallsprodukte entstehen. Die radioaktiven Stoffe zerfallen wiederum so lange, bis stabile Atomkerne entstehen. Dies wird als natürliche Zerfallsreihe bezeichnet.

Warum ist nur Uran-235 Spaltbar?

Weil Uranisotope mit ungerader Neutronenzahl durch thermische Neutronen relativ gut spaltbar sind, ist das Uranisotop 235U die einzige bekannte natürlich vorkommende Substanz, die zu einer nuklearen Kettenreaktion fähig ist.

Wann zerfällt Uran-235?

Radioaktiver Zerfall

Uran-235 ist Ausgangsnuklid der so genannten Uran-Actinium-Reihe – (4n+3)-Reihe -, die im englischen Sprachraum häufig auch als Actinium-Reihe oder Actinium-Kaskade bezeichnet wird und die ihren Endpunkt in dem stabilen Bleiisotop Pb-207 hat. Halbwertszeit HWZ = 7,04(1) × 108 Jahre bzw.

Warum zerfällt Uran?

Uran-238 zerfällt durch Alphastrahlung zu Thorium-234, dieses sendet Betastrahlen aus und wird zu Protactinium-234. Daraus bildet sich Uran-234, das wiederum zu Thorium-230 zerfällt. Durch Aussenden eines Alphateilchens entsteht Radium-226.

In was zerfällt Uran-235?

Die Uran-Actinium-Reihe ist die natürliche Zerfallsreihe des Uranisotops 235. Sie kann jedoch zu den künstlichen Transuranen verlängert werden. Das Mutternuklid des Uran-235 ist das in großen Mengen in Kernreaktoren erbrütete Plutonium-239.

Wie wird Uran-235 gespalten?

• Ein Atomkern von Uran-235 fängt ein Neutron ein. Durch das zusätzliche Neutron wird der Kern instabil und bricht auseinander. Dabei entstehen zwei, manchmal auch drei kleinere Atomkerne – die sogenannten Spaltprodukte. Gleichzeitig werden Energie und zwei bis drei Neutronen freigesetzt.

Warum wird Uran-235 benutzt?

Für die Nutzung der Kernenergie zur Energienutzung ist das Uran-Isotop 235 entscheidend. Es enthält 235 Nukleonen, davon 92 Protonen und 143 Neutronen. In der Natur kommt es nur mit einem Anteil von 0,7 Prozent vor. Den Hauptteil mit 99 Prozent stellt das Isotop U-238 mit 146 Neutronen.

Wie kann u 235 gespalten werden?

• Spaltung von Uran-235 durch Beschuss mit Neutronen

  B. Uran-235 mit langsamen Neutronen beschossen werden (siehe Abb. 1). Ein solches Neutron kann das Uran-235-Isotop anregen, sodass es innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne in mehrere Teile zerfällt.

In welche Teile zerfällt Uran-235?

Die Uran-Actinium-Reihe ist die natürliche Zerfallsreihe des Uranisotops 235 oder (4n+3)-Reihe. Sie kann „rückwärts“ zu den künstlichen Transuranen verlängert werden: Das Mutternuklid des Uran-235 ist das in großen Mengen in Kernreaktoren erbrütete Plutonium-239.