Kettenreaktion-

D ie bei der Spaltung von Uran-235 frei werdenden Neutronen können nun ihrerseits weitere Urankerne spalten.Wenn nun nach jeder Spaltung 2 freie Neutronen zur Verfügung stehen, sind es in den weiteren Schritten 4,8,16,32,64,128... Wenn genügend Urankerne vorhanden sind, keine Neutronen nach außen verloren gehen oder absorbiert werden, steigt die Anzahl der Kernspaltungen von Neutronengeneration zu Neutronengeneration stark an. Eine Kettenreaktion läuft ab, bei der ungeheure Mengen Kernenergie frei werden.

Bei der vollständigen Spaltung von 1 kg Uran-235 werden 24 000 000 kWh Energie frei. Die freisetzung dieser Energie entspricht einer Verbrennung von 3 000 000 (!) kg Kohle.

Da bei der Kettenreaktion die Atome der umgebenden Materie in heftige Schwingungen versetzt werden, wandelt sich die Bewegungsenergie in Wärme um. Diese kann über die Erzeugung von Dampf oder heißen Gasen mit Hilfe einer Turbine und eines Generator in elektrische Energie umgewandelt werden.

Für eine Kettenreaktion müssen bestimmte Voraussetzungen erfüllt sein.
Es müssen genügend spaltbare Urankerne zur Verfügung stehen. Wenn die Uranmenge zu gering und die Geometrie zu ungünstig ist, gehen zu viele Neutronen durch die im Verhältnis zum Volumen relativ große Oberfläche verloren. Die für die Einleitung einer Kettenreaktion erforderliche Mindestmasse heißt "kritische Masse" und beträgt für reines Uran-235 ca. 50 kg (eine Kugel mit 8,4 cm Radius). Es gibt Möglichkeiten, die kritische Masse zu verkleinern, indem man den spaltbaren Stoff z. B. mit einem Reflektor umgibt, der einen Teil der austretenden Neutronen wieder in das Uran zurücklenkt.