Bei natürlicher Strahlung sind die Nebenprodukte im Vergleich zu den Kernen, aus denen sie stammen, sehr gering. Die Kernspaltung spaltet einen Kern in ungefähr gleiche Teile und freisetzt und Neutronen in den Prozess. Wenn ein anderer instabiler Kern diese Neutronen erfasst, können sie spalten und zu einer Kettenreaktion führen. Die durchschnittliche Anzahl von Neutronen, die pro Kern freigesetzt werden, die weiterhin einen anderen Kern spalten, heißt k. Werte von k signifikanter als 1 bedeutet, dass die Spaltreaktion mehr Neutronen freigibt als sie absorbiert und als selbsttragende Kettenreaktion bezeichnet wird. Eine Masse von spaltbarem Material, das groß genug ist, um eine sich selbst tragende Kettenreaktion zu induzieren, wird als kritische Masse bezeichnet.

Wenn ein geeigneter Kern ein Neutron erfasst, kann sofort eine Spaltung auftreten oder der Kern kann für einen kurzen Zustand in einem instabilen Zustand bestehen. Angenommen, es gibt genügend unmittelbarer Verfall, um die Kettenreaktion fortzusetzen. In diesem Fall ist die Masse rasch kritisch, und die Energiefreisetzung wird schnell und unkontrolliert zunehmen, was normalerweise zu einer Explosion führt.

Als diese Idee am Vorabend des Zweiten Weltkriegs entdeckt wurde, führte sie mehrere Länder, um Programme zur Möglichkeit des Aufbaus eines Atomars zu starten. Diese Waffe verwendet Spaltreaktionen, um viel mehr Energie zu erzeugen, als mit Chemikalie hergestellt werden könnte. Das von den Vereinigten Staaten mit Hilfe des Vereinigten Königreichs und Kanadas verwaltete Manhattan -Projekt entwickelte 1945 in Hiroshima und Nagasaki mehrere Spaltwaffen, die gegen Japan eingesetzt wurden. Während des Projekts wurden auch die ersten Spaltreaktoren entwickelt, obwohl sie hauptsächlich Waffen herstellen und nicht produzieren sollen.

Wenn die Masse jedoch nur dann kritisch ist, wenn die verzögerten Neutronen enthalten sind, kann die Reaktion durch Einführung oder Eliminierung von Neutronenabsorber gesteuert werden. Dies ist es, was es ermöglicht, Kernreaktoren aufzubauen. Schnelle Neutronen können nicht leicht schnelle Neutronen erfassen. Sie müssen verlangsamt werden, normalerweise durch Kollision mit den Kernen eines Neutronen Moderators, bevor sie leicht erfasst werden können. Heutzutage wird diese Art der Spaltung üblicherweise zur Erzeugung von Strom verwendet.

Die nukleare Fusion wurde erstmals im Zweiten Weltkrieg in theoretischen Phasen verfolgt, als Wissenschaftler des Manhattan -Projekts es untersuchten, eine Bombe zu bauen. Das Projekt gab die Fusion auf, nachdem er zu dem Schluss gekommen war, dass es eine Spaltreaktion erfordert, um zu explodieren. Erst 1952, als die erste vollständige Wasserstoffbombe detoniert, sogenannte, weil sie Reaktionen zwischen Deuterium und Tritium verwendete.
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