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B
S
B
C
Abstand
verbotenes Gebiet
Abb.5.4
Die Abhängigkeit derSpaltenergie vomAbstandderbeidenSpaltfragmente.Sinddie Frag-
menteimKerngebunden,mussihnendieEnergie
B
S
zugeführtwerden,damitderKernspaltenkann.
Nach der Spaltung besitzen beide Fragmente in großem Abstand voneinander die Energie
B
C
Die Energiebilanz für die Produktion des Zwischenkerns K lautet, wenn
B
n
die Bindungs-
energie des Neutrons im Ausgangskern K' und
W
kin
(
n
)
die kinetische Energie des Neu-
trons ist:
B
S
=
B
n
+
W
kin
(
n
)
.
(5.8)
Sobald
B
n
≥
B
S
ist, wird die Spaltung ausgelöst, selbst wenn
W
kin
(n)= ist. Betrachten
wir einige mögliche Spaltreaktionen unter diesem Gesichtspunkt:
1.
U
U,B
S
=
+
n
→
,MeV,B
n
=
,MeV, daher
W
kin
(
n
)≈
MeV.
2.
U
U,B
S
=
+
n
→
,MeV,B
n
=
,MeV, daher
W
kin
(
n
)≈
,MeV.
3.
Pu
Pu, B
S
=
+
n
→
,MeV,B
n
=
,MeV, daher
W
kin
(
n
)≈
MeV.
Diese Beispiele zeigen, dass nur im 1. und 3. Fall die Spaltreaktionen von Neutro-
nen ausgelöst werden, die praktisch keine kinetische Energie
W
kin
(
besitzen. Solche
N
eutronen beze
ichnet man als
thermische Neutronen
, denn ihre Geschwindigkeit
n
)
v
=
√
W
kin
(
m
ist von der gleichen Größenordnung wie die der Lutmoleküle unter Nor-
malbedingungen. Im 2. Fall müssen die Neutronen eine kinetische Energie von mehr
als 1,5 MeV besitzen. Solche Neutronen werden
schnelle Neutronen
genannt, ihre Ge-
schwindigkeit ist wesentlich höher als die der thermischen Neutronen. Technisch sind nur
solche Spaltreaktionen von Bedeutung, die von thermischen Neutronen ausgelöst werden.
Warum?
Der Grund ist, dass die Spaltwahrscheinlichkeit umso größer wird, je geringer die Neu-
tronenenergie, oder genauer die Neutronengeschwindigkeit ist. Für die
Absorptionswahr-
scheinlichkeit
der
Neutronen
ergibt sich
n
)/
Prob
(
x
)
abs
=
−
exp
(−
σ
abs
ρx
)
.
(5.9)
Dabei ist
x
der Weg, den ein Neutron in dem spaltfähigen Material zurückgelegt hat, ohne
die Spaltung ausgelöst zu haben. Die Dichte des Materials ist mit
ρ
=
n
/
V
gekennzeich-
net. Gleichung
5.9
ist so zu interpretieren, dass die Wahrscheinlichkeit der Absorption
