@bit @Aaljager @Celladoor @ShawnFKennedy ShawnFKennedy schrieb:Wie cellador schon schrieb, totaler Müll. Für eine atomare explosion muss das radioaktive Material extrem komprimiert werden (in Atombomben schafft man das durch TNT!!).
Auch das stimmt nicht ganz, das Missverständnis ist auf das Wort "komprimieren" zurückzuführen.
In einer Atombombe (einer von mehreren Typen) liegt das Plutonium in Form einer Hohlkugel vor. Da bei einer Hohlkugel das Verhältnis von Volumen (des Plutoniums) zu Oberfläche relativ groß ist, gehen so viele Neutronen verloren, dass es nicht zu einer Kettenreaktion kommen kann.
Bei der Zündung wird die Hohlkugel mittels konventionellem Sprengstoff zu einer Vollkugel "zerknüllt" und damit das Verhältnis Volumen zu Oberfläche drastisch verkleinert und damit die kritische Masse erreicht, damit setzt augenblicklich die lawinenartige Kettenreaktion ein.
Damit es zu einer möglichst energiereichen Explosion und nicht nur zu einer Verpuffung kommt muss das "Zerquetschen" der Hohlkugel sehr schnell geschehen (in Bruchteilen von Millisekunden) und außerdem ist das Ganze noch von einem raffiniert aufgebauten Mantel umgeben, der dafür sorgt, dass das reagierende Plutonium möglichst lange zusammen bleibt, da bei Ausdehnung oder Verdampfen die Reaktion sofort wieder erlöschen würde.
Darüber hinaus ist die Anreicherung in einer Bombe um etwa den Faktor 10 höher als in Brennstäben und da die Plutonium - Isotope extrem geringe Unterschiede im spezifischen Gewicht haben und sich auch chemisch nicht unterscheiden ist eine lokale Anreicherung in der Kernschmelze ausgeschlossen (nicht nur deshalb, sondern weil der Beginn einer solchen zu einem lokalen Temperaturanstieg führt, der sofort zu einer intensiveren Durchmischung sorgen würde).
Wen's interessiert:
In der Atomwaffenfabrik in Los Alamos fügt der kanadische Physiker Louis Slotin zwei Plutonium-Halbkugeln zu einer überkritischen Masse zusammen, während er seine Technik mehreren interessierten Wissenschaftlern demonstriert. Die Versuchsanordnung besteht aus zwei von Beryllium überdeckten Plutonium-Halbkugeln, bei denen es sich um den 6 kg schweren aktiven Kern einer der drei Atombomben für die Operation Crossroads handelt. Das Beryllium wird als Neutronenreflektor benutzt. Je näher die Halbkugeln zusammengefügt werden, desto weniger Neutronen können entfliehen und desto größer wird die Reaktivität. Normalerweise werden die Halbkugeln von Maschinen langsam zusammengefügt, um die kritische Masse zu messen. Dabei fungieren zwei 3,2 mm dicke Distanzstücke als Sicherheitsvorrichtung. Unterhalb dieser Distanz kann es zu einem überkritischen Neutronenüberschuss kommen. Slotin will etwas Neues probieren und hält die obere Halbkugel in der Hand mit seinem Daumen fest. Er entfernt die Distanzstücke und beginnt langsam die Halbkugeln zueinander zu bringen. Er legt die obere Halbkugel an einer Stelle direkt auf die untere und auf der anderen Seite mit einem dazwischen liegendem Schraubendreher, den er langsam dreht und so die Halbkugeln einander annähert. Der Schraubendreher rutscht jedoch heraus und die Anordnung wird prompt überkritisch, während Slotin die obere Halbkugel noch festhält. Die Beteiligten spüren eine kurze Hitzewelle und die Versuchsanordnung ist in ein bläuliches Schimmern gehüllt. Durch den so genannten Prompt Burst dehnt sich das Plutonium sofort wieder aus und die Kettenreaktion wird subkritisch, so dass es nicht zu einer Explosion kommt. Slotin kann die obere Halbkugel wegstoßen und damit die Reaktivität reduzieren. Er wird durch den Unfall einer tödlichen Energiedosis von etwa 10 Gray ausgesetzt, die sieben Beobachter erhalten bis zu 1,7 Gray. Slotin stirbt am 30. Mai an der Strahlenkrankheit. Dieser Unfall wird auch in dem Film „Fat Man and Little Boy“ (1989) thematisiert.
Quelle:
http://www.timewasters-place.com/liste-aller-bekannten-nuklearen-unfalle-und-katastrophen-seit-1945/(Eintrag 21.8.1945 und 21.5.1946). Siehe auch:
Robert Jungk - Heller als tausend Sonnen. Das Schicksal der Atomforscher. Stuttgart 1956; Neuauflage: Rowohlt, Reinbek 1988, ISBN 3-499-16629-1
Und hier:
http://www.osti.gov/bridge/servlets/purl/244666-C6U8gf/webviewable/244666.pdfgibt es noch detailliertere Informationen zum Thema "prompt burst"