Was genau geschieht atomexplosion ist unterschied h bombe anderen

Was genau geschieht bei einer Atomexplosion und was ist der Unterschied der H-Bombe zu anderen?

Die Atombombe beruht auf der Atomkernspaltung als Folge einer Kettenreaktion, die H-Bombe setzt die Energie einer Atomkernverschmelzung freim wobei die nötige Zündtemperatur von einer Atombombe geliefert wird.

Überkritische Kernspaltung bzw. bei der H-Bombe Kernfusion in sehr kurzer Zeit, sodass die Luft schlagartig auf mehrere Millionen Grad erhitzt wird und dieser hohe Druckunterschied eine Druckwelle erzeugt. Bei Bomben mit Spaltmaterial benötigt man ein Nuklid mit einer ungeraden Massenzahl, wie z.B. U-235 oder U-239, da sich diese eher spalten lassen als Nuklide mit einer geraden Massenzahl. Bei einer H-Bombe werden D und T zu He fusioniert, wodurch auch Energie frei wird. Bis zum F-56 wird Energie unter Fusion frei, ab dann wird nur Energie durch Spaltung frei, weil die mittlere Kernbindungsenergie bis zu F-56 zunimmt und bei größer werdenden Atomen wieder abnimmt.

Kernwaffen/-technik sind mein Spezialgebiet. Wie baut man eine Atombombe? Dazu muss man zunächst wissen, was Kritikalität im Bezug auf Masse bedeutet. Was passiert, wenn man 1 kg Uran in einen Eimer Wasser schmeißt? Das Wasser wird kurzzeitig erwärmt. Das war es dann auch. Warum wird das Wasser erwärmt? Ein Uran-Atomkern ist nun mal verhältnismäßig sehr groß mit seinen 235 Nukliden. Die Protonenzahl beträgt 92 und die Neutronenzahl dementsprechend 143. Es sind also deutlich mehr Neutronen gegenüber Protonen vorhanden. Auf der einen Seite ziehen sich Protonen mit der Kernkraft an, welche aber nur auf einem sehr geringen Abstand wirkt. Mit größerem Abstand überwiegt allmählich die abstoßende Coulomb-Kraft. Die ganzen Neutronen zwischen den Protonen sind wie ein Verdünnungsmittel, dass die Kernkraft abschwächt und die Protonen auf einem größeren Abstand hält. Zudem herrscht ein Neutronenüberschuss, weswegen der Kern Alpha-Zerfälle macht und zusätzlich ab und zu ein Neutron spontan emittiert wird. Dies nennt man dann Spontanzerfall und ist der Anstoß für die allgemein bekannte Kettenreaktion bei der Kernspaltung. Die Neutronen besitzen unterschiedliche Energien bzw. Geschwindigkeiten. Wenn das Stück U-235 noch nicht in Wasser getaucht wurde, sind diese spontan emittierten Neutronen zieml. D.h. wenn ein Kern ein Neutron spontan aussendet und dieses Neutron einen benachbarten Kern trifft, schlägt dieses Neutron nur einzelne Stücke vom vom Kern ab, aber er bleibt nicht stecken, was für die eigentliche Spaltung maßgeblich ist. Der Kern wird also nicht gespalten, wenn das Neutron als Projektil zu schnell ist. Erst im Wasser verliert ein Neutronen nach einer gewissen Anzahl von Stößen mit Wassermolekülen genug kinetische Energie, sodass es, wenn es auf einen Kern trifft, stecken bleibt. Der getroffene Kern gerät dadurch immer mehr in Schwingungen, bis letztendlich die Coulomb-Kraft größer als die Kernkraft wird und der Kern gespalten wird. In welchem Verhältnis er gespalten wird, ist zufällig, aber statistisch gesehen, geschieht dies meist im Verhältnis 5:3. Bei der Spaltung werden dann im Durchschnitt wieder 2,3 Neutronen, die jeweils wieder andere Kerne spalten können, wodurch noch mehr Neutronen frei werden usw. Das Bild hat jeder schon mal gesehen. Was ist aber, wenn zu wenig Kerne vorhanden sind, um die Kettenreaktion aufrecht zu erhalten? Dann redet man von einer unterkritischen Reaktion. Man braucht also eine bestimmte Mindestmasse an Spaltmaterial, damit die Reaktion kritisch verläuft, damit eine kontrollierbare Kettenreaktion stattfindet, wie es in AKWs der Fall ist. Bei einer Atombombe wollen wir aber einen sogenannten prompt überkritischen Zustand erreichen, wo die Kettenreaktion und die damit verbundene Energiefreisetzung exponentiell ansteigt. Nun die Frage: Was passiert, wenn wir mehr 49 kg U-235 in einen Eimer Wasser werfen? Dann würde ich eher in Deckung gehen. Wie verhindert man, dass die Atombombe bereits vor dem Abwurf in die Luft geht? In einer Atombombe befinden sich zwei oder mehrere voneinander getrennte Kammern, in denen sich jeweils eine unterkritische Masse an Spaltmaterial befindet. Dann gibt es kleine Sprengköpfe, die die Trennwand zerstört, sodass sich die anfänglich unterkritischen Massen nun zu einer überkritischen Masse addieren. Und dann folgt die Detonation. Jetzt ist auch das Zeichenlimit erreicht, aber wenn du noch mehr über Kernwaffen wissen willst, kann ich dir gern mehr Auskunft geben

Jetzt habe ich auch Alpha mit Beta-Zerfällen verwechselt, bei all dieser Schreiberei. Vergiss das mit "Proton in Neutron umwandeln". Beim Alpha-Zerfall werden 2 Protonen und 2 Neutronen, also He-Kerne emittiert.

Was ist denn F-56? Ich schätze mal, dass ⁵⁶Fe gemeint ist? Ab dann ist nämlich Sense.

Fe natürlich. Wie komme ich auf F? Eisen ist auf jeden Fall gemeint, nicht Fluor. Ich baue immer solche Fehler ein, wenn ich längere Texte schreibe.

so ungefähr:

Wir bauen ein Atomkraftwerk! - YouTube