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Wasserstoffbombe

Frage: Wasserstoffbombe
(24 Antworten)


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Hi,
ich muss gerade ein Physikreferat zum Thema "Unterschiede zwischen Atom- und Wasserstoffbomben" erstellen.
Mit den Atombomben bin ich soweit fertig, aber ich verstehe die Funktionsweiße der Wasserstoffbomben einfach nicht!

Wäre über jede (schnelle) Hilfe dankbar!
Frage von Kaugummi (ehem. Mitglied) | am 10.03.2008 - 17:12


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Antwort von Briggs | 10.03.2008 - 17:22
Eine Wasserstoffbombe ist Weiterentwicklung der herkömmlichen Atomwaffen, die auf der Kernspaltung basieren. Anstatt angereichertes Spaltmaterial in einer großen Reaktion in kleinere Atome umzuwandeln, werden bei einer Wasserstoffbombe zwei Atome miteinander zu einem energetisch höheren fusioniert. Dabei wird Energie in Form von thermischer Energie frei.


Hierfür muss allerdings zuvor eine gewisse Energiemenge zugeführt werden, auf der Sonne ist es die große entstehende Temperatur und die eigene Anziehungskraft, bei der Wasserstoffbombe ist es eine kleine Atombombe im Sprengsatz, der zuerst gezündet wird und damit die notwendige Initialenergie für die Kernfusion schafft.

Mehr dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffbombe#Wasserstoffbombe


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Antwort von Double-T | 10.03.2008 - 17:18
Der Hauptunterschied ist wohl:
Atombombe: Kernspaltung und Radiaktivität.

Wasserstoffbombe: Kernfussion beim Wasserstoff.
-Häufig wird aber eine kleine atombombe zum Zünden der Wasserstoff Bombe verwendet.


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Antwort von Kaugummi (ehem. Mitglied) | 10.03.2008 - 17:20
Und wie genau funktioniert die Kernfusion?

Denn das muss ich leider auch noch erklären, danke aber schonmal.

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:21
Bei Kernfusionswaffen (Wasserstoffbomben) dient ein herkömmlicher Atomsprengsatz (Fissionssprengsatz) dazu, die Isotope Deuterium und Tritium zu fusionieren.

Bei der im US-amerikanischen Sprachgebrauch als Super und später als Classical Super bezeichneten Grundüberlegung zur Wasserstoffbombe wird neben oder um einem als Zünder fungierenden Fissionssprengsatz eine große Menge der Wasserstoffisotope Tritium oder Deuterium angeordnet. Die Explosion des Fissionssprengsatzes soll den Wasserstoff auf Zündtemperatur erhitzen, sodass der Fusionssprengstoff zündet. Die fiktive Konfiguration wurde aufgrund der geometrischen Erscheinung auch als „alarm clock design“ bezeichnet.

Diese Anordnung funktioniert nicht mit Deuterium, da die Energie der Fissionsbombe zum größten Teil als Röntgenstrahlung ausgesandt wird und das Deuterium durchdringt. Zur Lösung des Problems könnte Tritium anstatt des Deuteriums verwendet werden, das eine sehr viel geringere Zündtemperatur besitzt. Allerdings ist Tritium vergleichsweise teuer – statt einer Wasserstoffbombe dieses Typs könnte bei geringeren Kosten eine sehr große Fissionsbombe gebaut werden. Als Ausweg erscheint eine Mischung von Tritium und Deuterium, wobei die Fusion des Tritiums die erforderliche Energie für die Zündung des preiswerten Deuteriums erzeugt. Allerdings führten Berechnungen zu einem hohen erforderlichen Tritiumanteil von 50 % und damit zu einer nur geringen Kostenersparnis.

Ein weiteres Problem des Classical Super ist die geringe Effizienz der Wasserstoffverbrennung – die Fusion erlischt sehr schnell, eine Zündung findet weitgehend nicht statt, ein Großteil des Wasserstoffs reagiert nicht. Die zweite Stufe der Konstruktion verpufft analog etwa eines subkritischen Fissionssprengsatzes mit der hohen Energie des Fissionszünders.

Das Design einer einfachen Fusionsmasse neben oder um einen Fissionskern ist deshalb für Wasserstoffbomben ungeeignet, eine Bombe dieses Typs wurde nie gebaut. Allerdings wird ein ähnliches Design für die Neutronenbombe verwendet, da dort nur eine sehr kleine Menge Tritium-Deuterium benötigt wird und deshalb die Kosten klein bleiben.


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Antwort von Briggs | 10.03.2008 - 17:22
Eine Wasserstoffbombe ist Weiterentwicklung der herkömmlichen Atomwaffen, die auf der Kernspaltung basieren. Anstatt angereichertes Spaltmaterial in einer großen Reaktion in kleinere Atome umzuwandeln, werden bei einer Wasserstoffbombe zwei Atome miteinander zu einem energetisch höheren fusioniert. Dabei wird Energie in Form von thermischer Energie frei.


Hierfür muss allerdings zuvor eine gewisse Energiemenge zugeführt werden, auf der Sonne ist es die große entstehende Temperatur und die eigene Anziehungskraft, bei der Wasserstoffbombe ist es eine kleine Atombombe im Sprengsatz, der zuerst gezündet wird und damit die notwendige Initialenergie für die Kernfusion schafft.

Mehr dazu:
http://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffbombe#Wasserstoffbombe

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:25
Zitat:
Und wie genau funktioniert die Kernfusion?


du stellst ja auch fragen..

man könnte darüber ein 1000 seitiges buch schreiben

die theorie, die hinter der kernfusion steckt ist die gleiche wie bei der kernspaltung.

mittelschere kerne (um nukleonenzahl 50-60) sind extrem stabil. die beträge der bindungsenergie sind da sehr hoch. deshalb stellt es einen energiegewinn dar, wenn man zwei schwach gebundene kerne (mit nukleonenzahl ca.5) fusioniert.
dabei entsteht dann die energie, die dem massendefekt proportional ist.

..ums mal kurz zu halten


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Antwort von Briggs | 10.03.2008 - 17:26
Bei der Kernfusion selbst werden Wasserstoffisotope, d.h. schwerer Wasserstoff Deuterium und überschwerer Wasserstoff Tritium, was übrigens schwach radiokativ ist, zu Helium und einem freien Neutron verschmolzen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kernfusion
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/D-t-fusion.png

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:29
das ist schon mal falsch.

Zitat:
und einem freien Neutron verschmolzen.


das ist ein kompletter widerspruch.

das neutron wird emmitiert, aber nicht irgendwie verschmolzen.

das ist übrigens nur eine, von vielen reaktionen, die da ablaufen (können). sicherlich wird da eine ganze reaktionskette in gang gesetzt werden, deshalb heißt das auch kettenrektion


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Antwort von Briggs | 10.03.2008 - 17:31
Ok, etwas schlecht formuliert, aber ich meinte zumindest dasselbe^^
Danke für die Berichtigung.


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Antwort von Kaugummi (ehem. Mitglied) | 10.03.2008 - 17:32
Also könnte ich das so ganz kurz zusammenfassen:

Bei einer Wasserstoffbome findet eine Kernfussion statt. Bei dieser fusionieren Wasserstoffisotope (Deuterium und Tritium) zu Helium und freien Neutronen.

Bei einer Atombombe findet eine Kernspaltung statt, wobei Plutonium- und Uranatome gespalten werden.

Ist das so ungefähr richtig?


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Antwort von Kaugummi (ehem. Mitglied) | 10.03.2008 - 17:33
Außer, dass keine freien Neutronen entstehen, sry, ich hab den letzten Beitrag erst zu spät gelesen.

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:35
najanaja...

wie gesagt, D und T werden vielleicht unter umständen zu 4 He, allerdings finden da noch viele weitere reaktionen ab, die viel energie liefern.

du solltest auch sagen, dass kernfusion theoretisch "günstiger" ist (liefert mehr energie), als kernfission


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Antwort von Briggs | 10.03.2008 - 17:36
Als eine der Möglichkeiten kann ein Neutron neben dem Helium aus der Reaktion hervorgehen. Selbstverständlich finden auch andere Reaktionen statt, aber das ist die, die man eigentlich überall auch zu hören bekommt.

Guck dir das hier mal an:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/aa/D-t-fusion.png

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:36
dochdoch..du hast was nicht verstanden.

das neutron wird abgegeben (von freiem neutron will ich nicht sprechen), es verschmilzt nur nicht. es stößt auf weitere atomkerne, z.b. aufs lithium. dadurch wird die reaktion in gang gehalten. (ist bei kernspaltung noch "extremer")


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Antwort von Peter | 10.03.2008 - 17:41
so wie ich das jetzt verstanden habe kann man das mit einer radikal-reaktion vergleichen..?
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Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:43
vergleichen kann man alles miteinander.

frage ist nur, wie viele gemeinsamkeiten bzw unterschiede man findet


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Antwort von Peter | 10.03.2008 - 17:44
naaa, dass das neutron sich n neuen reaktionspartner "sucht" und daraus ne kettenreaktion entsteht?=)

oder war das jetzt falsch?^^
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Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:48
wo du´s jetzt sagst..man kann durchaus einige gemeinsamkeiten mit einer radikalischen substuitution z.b. feststellen..nur finden hier bei der fusion wohl mehr reaktionen statt.


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Antwort von Peter | 10.03.2008 - 17:50
HA! ich hatte recht und vagner nicht. halten wir das als ergebnis mal fest!
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Antwort von Kaugummi (ehem. Mitglied) | 10.03.2008 - 17:51
Also ich glaube ich hab`s jetzt so einiger Maßen verstanden!

Vielen Dank für eure große Beteiligung!

 
Antwort von GAST | 10.03.2008 - 17:52
"HA! ich hatte recht und vagner nicht."

und wo lag meinen fehler?

"Also ich glaube ich hab`s jetzt so einiger Maßen verstanden!"

wie wärs mit ner "nacherzählung"?
dann sehen wir, ob du es wirklich verstanden hast, oder nicht.

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