Kritische Masse

Hallo zusammen,

wenn ich ehrlich bin, habe ich den Zusammenhang mit der kritischen Masse nicht verstanden. Wieso ist eine bestimmte Masse erforderllich, um diese Höllenfunktion zu starten? Ich meine, was bedeutet „kritisch“? Wieso gibt es eine Kettenreaktion erst dann? Warum bricht die Hölle nicht vorher aus?

Danke für eine anschauliche Erklärung.

Grüße,
Chrizz

… Wieso ist eine bestimmte
Masse erforderllich, um diese Höllenfunktion zu starten?

Versuch:

bei zu wenig Masse fliegen zuviele Neutronen aus dem Material heraus, ohne eine neue Spaltung (und damit die Entstehung von 2 weiteren Neutronen) zu veranlassen. Erst ab der K-Masse erzeugt jedes Neutron im Durchschnitt mehr als gerade ein weiteres, so dass die Reaktion lawinenartig anwächst.

Gruss Reinhard

Vielen Dank, Ihr Name ist Programm :smile:

Was ich nicht verstehe ist: 2-4-8-16-32-64-… das ist doch eigentlich ein Prinzip, welches bei 2 losgehen könnte…

Grüßé,
Chrizz

Hallo auch…

Es kann schon bei 1 losgehen. Ist aber sehr unwahrscheinlich.
Man machts ja gerne mit Tischtennisbällen und Mausefallen deutlich.
Viele Mausefallen mit jeweils 2 Bällen drauf - und dann wirft blind man einen TT-Ball rein. Wenn der eine Mausefalle trifft, dann werden von dieser Falle 2 Bälle losgeschleudert, wenn die Bälle treffen löst jeder 2 weitere aus…

Je mehr Fallen da sind, deto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ich auch eine treffe…

Gruß
KB

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Vielen Dank, Ihr Name ist Programm :smile:

Danke, aber entgegen anderslautenden Gerüchten habe ich die Kernenergie nicht erfunden. Und wenn würde ich es heute nicht mehr erwähnen.

Gruss Reinhard

Hallo Chrizz,

Was ich nicht verstehe ist: 2-4-8-16-32-64-… das ist doch
eigentlich ein Prinzip, welches bei 2 losgehen könnte…

Du musst 3-Dimensional denken.
Die Neutronen fliegen in alle Richtungen weg, unterhalb der K-Masse fliegen zu viele Neutronen einfach raus, ohne einen weiteren Kern zu treffen.

Technisch kann man die K-Masse verkleinern indem man die Masse in einen Neutronenspiegel einbettet. Dann werden die Neutronen die rausfliegen wollen, wieder in die Masse hinein reflektiert.

MfG Peter(TOO)

Ach so. Die Reaktion erfolgt also jeweils nur einmal? Aber warum bricht dann so eine Hölle los - auch die kritische Masse ist doch endlich?

Ich habe wirklich ein Anschauungsproblem. Das verleidet mir die Naturwissenschaften an mehreren Stellen :smile:

Grüße,
Chrizz

2 Dinge

Ach so. Die Reaktion erfolgt also jeweils nur einmal? Aber
warum bricht dann so eine Hölle los - auch die kritische Masse
ist doch endlich?

1 Kernspaltung schießt 2 Neutronen weg, die im Idealfall 2 weitere Atome zur Spaltung auslösen und die schießen dann im Idealfall im Ganzen 4 Neutronen weg …

Der Bums kommt vor allem daher, dass diese Reaktion außerordentlich schnell geht vgl. der Verbrennungsgeschwindigkeit bei chemischen Sprengstoffen. Da ist IMHO Knallgas mit 4,8 km/s immer noch ungeschlagen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Kernspaltung

Ich habe wirklich ein Anschauungsproblem. Das verleidet mir
die Naturwissenschaften an mehreren Stellen :smile:

Du liest die falschen Bücher.
Und nicht immer nur ZDF Terra-Nix gucken.
BBC, PBS, DSC, NGC & HST.

Gruß

Stefan

warum bricht dann so eine Hölle los - auch die kritische Masse
ist doch endlich?

Hallo,

aber 1kg Uran oder Plutonium usw. enthält viele Grössenordnungen mehr Energie (gemeint ist die, die bei der Spaltung freiwird) als Dynamit o.Ä.

Beispielsweise liegt (meines Wissens) die Kritische Masse von Californium bei 1,5 g, damit könnte man also Nuklearsprengkörper in der Gösse von Gewehrkugeln bauen, und die hätten nach Berechnungen die Sprengkraft von rund 1000 kg Dynamit. Man hat das bleiben lassen wegen der Gefahr, dass Terroristen sowas in die Hand bekommen. Zumindest offiziell.

Gruss Reinhard

Wo hast Du die Information her, daß Californium eine Kritische Masse von 1,5 Gramm hätte?
Laut Wikipedia liegt die Kritische Masse von 251Cf bei 5,46 kg! Was schon eine sehr kleine Kritische Masse darstellt. 1,5 g halte ich für Unrealistisch. Mit Reflektor kann die Kritische Masse auf 2,45 kg reduziert werden. Für Kernwaffen eignet sich Californium nicht wegen der geringen Halbwertszeit und der damit verbundenen hohen Wärmeabgabe. Die Atombombe müsste also ständig gekühlt werden. Zudem ist Californium nur in geringer Menge verfügbar und damit viel zu teuer für eine Bombe.
254 Cf hätte eine noch geringere Kritische Masse von 4,3 kg die Herstellung ist aber noch aufwändiger, und die Halbertszeit von 60,1 Tagen macht das Material für Kernwaffen unbrauchbar.