Atom:
Atome sind die kleinsten Teilchen der chemischen Elemente. Die gesamte stoffliche Welt istletztlich aus den Atomen der verschiedenen Elemente aufgebaut. Jeder kleinste Stoff hat eine ungeheure große Anzahl von Atomen.
Kern:
Jedes Atom besteht aus einem Atomkern, umgeben von einer fast leeren Atomhülle aus Elektronen. Der Kern nimmt räumlich etwa 1 Billionstel (10-12 ) des Atomverlumens ein. Ein Atomkern besteht aus zwei verschiedenen Bausteinen: Aus den positiven geladenen Protonen und den neutralen Neutronen.
Die Anzahl der Protonen im Kern bestimmt zu welchen chemischen Element das Atom gehört. Die positiv geladenen Protonen halten nämlich im atomaren Grundzustand eine gleiche Anzahl negativer Elektronen in der Atomhülle fest. Anzahl und Anordnung dieser Elektronen in der Atomhülle bestimmen das chemische Verhalten.
Kernspaltung:
Bei der Kernspaltung werden Atomkerne der verschiedenen Elemente durch Neutronbeschuss gespalten. Dabei wird Energie freigesetzt. In den einzelnen Kernreaktoren wird aus dem Uran-238 das Uran-235 hergestellt. Das 235 Teilchen 92 Protonen und 143 Neutronen enthält. Das Uran-238 kann nicht von langsamen Neutronen gespalten werden. Wird jedoch ein Uran- 235-Kern von einem Neutron getroffen spaltet er sich. Energie wird frei und zwei oder drei freie,neue Neutronen entstehen. Die Neutronen die ein Kern abgibt können mit großer Wahrscheinlichkeit auf weitere Uran235-Kerne treffen. Wenn im Durchschnitt eine weitere Kernspaltung folgt, wird gleichmäßig Energie frei. In einem Reaktor wird die Reaktionsrate gesteuert und die erzeugte Wärme in Strom umgewandelt. Folgt im Durchschnitt mehr als eine Spaltung dann erzeugt dies eine unkontrollierte Kettenreaktion. Bei einer unkontrollierten Kettenreaktion können im Bruchteil einer Sekunde Unmengen von Energie frei werden.
Bau der Atombombe:
Man nehme zwei oder mehr unterkritische Mengen Uran-235 oder Plutonium-239, schieße sie zu einer überkritischen Masse zusammen und in derselben Sekunde explodiert die Atombombe. So einfach ist das Rezept. Auf dem Wege es zu verwirklichen, liegen allerdings kostspielige Hindernisse und politische Sperren. Die technische Aufgabe in kürzester Zeit eine überkritische Menge Bombenstoff zu vereinigen, ist auf mehrere Weisen gelöst worden. Ich erkläre die einfachste:
Ein Hohlkörper (Schale, Hohlkugel) in unterkritischer Gestalt des Bombenstoffs ist von einer großen Menge herkömmlichen Sprengstoffs umgeben. Wird dieser gezündet, so presst seine Explosion den Hohlkörper zu einem Klumpen überkritischen Bombenstoffs zusammen, der in Millisekunden explodiert. Weil unterkritische Massen nicht beliebig in einer Bombe vermehrt werden können, ist der Größe einer Atombombe eine obere Größe gesetzt. Die Temperatur in der explodierenden Atombombe erreicht mehrere Millionen °C. Sie genügt eine Wasserstoffbombe zu zünden, die im Vergleich zur A-Bombe eine etwa 25000-fache Zerstörungsenergie entwickelt.
Inhalt und Aufbau einer Atombombe:
Die zuerst in den USA mit dem phantastischen Aufwand von 2 Milliarden Dollar hergestellte Kernspaltungsbombe enthielt in der Hauptsache zwei oder mehr größere Stücke auf fast reinem Uran-235 bzw. Plutonium-239. Die Größe jedes Teilstückes liegt unterhalb der kritischen Menge. Bei der plötzlichen Vereinigung wird aber diese reichlich überschritten. Um das Uran-235 herzustellen braucht man einen großen Kernreaktor. Die Stücke müssen in der Bombe räumlich getrennt untergebracht werden, da ihre bloße Vereinigung sofort zur Explosion führen würde. Das Innere der Bombe ist mit einem besonders dicken Metallmantel umgeben. Er hat die Aufgabe das rasche Entweichen von Neutronen zu verhindern und das vorzeitige auseinanderfliegen der Explodierenden Masse zu unterbinden. Mit der Sprengladung wird im gewünschten Augenblick die Bombe gezündet.
Wer war am Bau der A-Bombe beteiligt ?
Atombombenprojekt Þ Manhattenprojekt
7 Chefkonstrukteure:
1. Otto Robert Frisch
2. Edward Teller
3. Hans Albert Bethe
4. Enrico Fermi
5. Josef Rotblat
6. Paul Eugene Wigner
7. Robert Julius Oppenheimer Leiter des Atombombenprojekts
8. Owen Chamerlain
Und weitere 40.000 Mitarbeiter.
Der erste Versuch
Im Juni 1945, gerade ein Monat vor den Test der ersten Atombombe deuteten neue Berechnungen an, dass der Fallout einer erfolgreichen Explosion die Evakuierung von Hunderten von Zivilisten in der Umgebung des Testgeländes bei Alamogordo in New Mexiko erforderlich machen könnte. Die erste Versuchsbombe der USA wurde am 16.7.1945 um 5.29 Uhr in New Mexiko gezündet. Sie enthielt Plutonium und lieferte den ersten sichtbaren Beweis, dass die geballte nukleare Vernichtungsenergie technisch funktioniert. Die Explosion hat eine Wirkung von etwa 20.000 Tonnen TNT-Sprengstoffes.
Trinity(Name der Versuchsbombe) detonierte. Der radioaktive Staub und Schutt in der Luft schleudernde Explosion war spektakulär. Unmittelbar nach der Explosion begannen die Wissenschaftler mit den Strahlenmessungen. Die Radioaktivität lag zu hoch um von den Geräten gemessen werden zu können. Die Leidtragenden waren die Tiere, die den Raitliffs, Wilson und anderen Rangern gehörten. Die Army schätzte, dass der Fallout 600 Stück Vieh verletzt hatte. Die meisten Viehkrankheiten waren Verbrennungen und Haarausfall. 50.000 Menschen wurden von dem Fallout betroffen.
Wer hat den Befehl zum Bombenabwurf gegeben?
Harry S. Truman beendete den Krieg gegen die Japaner durch den Abwurf der Atombomben in Hiroshima und Nagasaki.
Abwurf der Atombomben und die Folgen!
Fachleute haben berechnet, dass die hier in Frage kommende kritische Menge etwa 47 Kg betragen muss, entsprechen einem Kugeldurchmesser von etwa 17 cm. Das ist ungefähr die Größe einer Kokosnuss. Die Sprengkraft ist ungeheuer.
Die am 6.8.1945 über Hiroshima abgeworfene Bombe bestand aus U-235 von 300.000 Einwohnern wurden 80.000 Menschen getötet und 125.000 verletzt. Die 3 Tage später auf Nagasaki gefallene Bombe enthielt Plutonium von 200.000 Einwohnern forderte sie 40.000 Todesopfer und 75.000 verletzte. Im Zentrum der Explosion kam die Temperatur auf 10.000.000 Kelvin. Der entstehende Feuerball dehnt sich im Bruchteil einer Sekunde zu einer mächtigen Kugel aus.
Häufig gestellte Fragen
Was ist ein Atom?
Atome sind die kleinsten Teilchen der chemischen Elemente. Die gesamte stoffliche Welt ist letztlich aus den Atomen der verschiedenen Elemente aufgebaut.
Woraus besteht ein Atomkern?
Ein Atomkern besteht aus zwei verschiedenen Bausteinen: Aus den positiven geladenen Protonen und den neutralen Neutronen.
Was bestimmt das chemische Element eines Atoms?
Die Anzahl der Protonen im Kern bestimmt zu welchem chemischen Element das Atom gehört.
Was ist Kernspaltung?
Bei der Kernspaltung werden Atomkerne der verschiedenen Elemente durch Neutronbeschuss gespalten. Dabei wird Energie freigesetzt.
Wie wird Uran-235 hergestellt?
In Kernreaktoren wird aus dem Uran-238 das Uran-235 hergestellt.
Was passiert, wenn ein Uran-235-Kern von einem Neutron getroffen wird?
Wird ein Uran-235-Kern von einem Neutron getroffen, spaltet er sich. Energie wird frei und zwei oder drei freie, neue Neutronen entstehen.
Was ist eine unkontrollierte Kettenreaktion?
Eine unkontrollierte Kettenreaktion entsteht, wenn im Durchschnitt mehr als eine Spaltung folgt. Dabei können im Bruchteil einer Sekunde Unmengen von Energie frei werden.
Wie funktioniert der Bau einer Atombombe?
Man nehme zwei oder mehr unterkritische Mengen Uran-235 oder Plutonium-239, schieße sie zu einer überkritischen Masse zusammen, wodurch die Atombombe explodiert.
Wie wird eine überkritische Menge Bombenstoff vereinigt?
Ein Hohlkörper in unterkritischer Gestalt des Bombenstoffs ist von Sprengstoff umgeben. Die Explosion des Sprengstoffs presst den Hohlkörper zu einem Klumpen überkritischen Bombenstoffs zusammen.
Warum hat eine Atombombe eine obere Größenbeschränkung?
Weil unterkritische Massen nicht beliebig in einer Bombe vermehrt werden können.
Wie hoch ist die Temperatur in einer explodierenden Atombombe?
Die Temperatur in der explodierenden Atombombe erreicht mehrere Millionen °C.
Wie ist eine Atombombe aufgebaut?
Die Kernspaltungsbombe enthält zwei oder mehr größere Stücke aus fast reinem Uran-235 bzw. Plutonium-239, die räumlich getrennt untergebracht sind. Ein dicker Metallmantel verhindert das Entweichen von Neutronen.
Wer war am Bau der A-Bombe beteiligt?
Das Atombombenprojekt, auch Manhattenprojekt genannt, hatte mehrere Chefkonstrukteure, darunter Otto Robert Frisch, Edward Teller, Hans Albert Bethe, Enrico Fermi, Josef Rotblat, Paul Eugene Wigner, Robert Julius Oppenheimer (Leiter) und Owen Chamerlain.
Was geschah beim ersten Versuch mit einer Atombombe?
Die erste Versuchsbombe der USA wurde am 16.7.1945 in New Mexiko gezündet und enthielt Plutonium. Die Explosion hatte eine Wirkung von etwa 20.000 Tonnen TNT-Sprengstoffes.
Wer hat den Befehl zum Bombenabwurf auf Hiroshima und Nagasaki gegeben?
Harry S. Truman beendete den Krieg gegen die Japaner durch den Abwurf der Atombomben in Hiroshima und Nagasaki.
Welche Folgen hatten die Atombombenabwürfe auf Hiroshima und Nagasaki?
Die Bombe auf Hiroshima bestand aus U-235. Von 300.000 Einwohnern wurden 80.000 Menschen getötet und 125.000 verletzt. Die Bombe auf Nagasaki enthielt Plutonium. Von 200.000 Einwohnern forderte sie 40.000 Todesopfer und 75.000 Verletzte.
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- Sandro Lang (Author), 2000, Entwicklung der Atombombe in Amerika, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/99244
