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Chemische Kettenreaktion
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Bei einer chemischen Kettenreaktion, wie bei der explosiven Verbrennung von Sprengstoffen, löst z.B. eine Energiezufuhr durch Licht oder Wärme die erstmalige Reaktion aus. Dadurch wird Energie durch eine exotherme Reaktion freigesetzt. Diese Reaktionen setzen sich weiter fort, bis kein Reaktionsmaterial mehr da ist.
Unkontrollierte Kettenreaktion
Ein Neutron kann die Spaltung eines 235U- Kerns auslösen. Uran ist ein Isotop und setzt beim Zerfall (Halbwertzeit), 2 bis 3 Neutronen frei. Jedes Neutron kann wieder einen Urankern spalten und dabei wieder Neutronen freisetzen. Da sich dieser Vorgang immer wiederholt, spricht man von einer Kettenreaktion.
Bei der unkontrollierten Kettenreaktion steigt die Anzahl der Kernspaltungen, die in einer bestimmten Zeitspanne stattfinden, innerhalb kurzer Zeit lawinenartig an.
Dabei wird Energie explosionsartig frei. Aber damit es zu einer unkontrollierten Kettenreaktion kommen kann:
1. muss reines Uran 235U vorliegen
2. muss eine große Menge Uran 235U vorhanden sein, sonst würden viele Neutronen das Uran durch die Oberfläche verlassen und die Kernspaltungen könnten nicht fortgeführt werden .
Kontrollierte Kettenreaktion
Bei der kontrollierten Kettenreaktion darf von diesen Neutronen nur ein einziges Neutron eine weitere Kernspaltung auslösen. Deshalb muss man dieser Kettenreaktion die überzähligen Neutronen entziehen, wobei sich Uran 238U und Cadmium, an deren Atomkernen sich die Neutronen anlagern, am besten eignen. Solche Kettenreaktionen finden in den Reaktoren von Kernkraftwerken statt.
Bei einer kontrollierten Kettenreaktion bleibt die Anzahl der Kernspaltungen, die jeweils pro Sekunde stattfinden, über einen längeren Zeitraum konstant.
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