Definition

Eine Kettenreaktion entsteht dann, wenn das Produkt einer Reaktion selbst wieder zu einer neuen und gleichartigen Reaktion führt. Eine chemische Explosion sowie auch Kernreaktionen in Sonnen, Atomkraftwerken und Atombomben^[1] sind klassische Beispiele für eine Kettenreaktion.

Die Logik einer kernphysikalischen Kettenreaktion

Zerfällt ein Atom durch Radioaktivität, wird dabei Energie frei, siehe auch Radioaktivität ↗

Zerfällt ein Atom von alleine, ohne menschlichen Einfluss, spricht man von Kernzerfall ↗

Schwere Atom kann man auch künstlich spalten, man spricht von Kernspaltung ↗

Eine Art künstlicher Spaltung ist der Beschuss mit Teilchen Kernreaktion ↗

Typische solche Teilchen sind frei sich umherbewegende Neutron[en] ↗

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Neutron einen Kern spaltet heißt Wirkungsquerschnitt ↗

Bei manchen Kernspaltungen ensteht mindestens ein freies Neutron [oft auch mehrere] ↗

Spaltet jedes entstandene Neutronen selbst wieder einen Kern hat man eine Kettenreaktion ↗

Dass das passiert, benötigt man eine Mindestmenge Spaltmaterial, die sogenannte kritische Masse ↗

Fußnoten

[1] Zur Kettenreaktion bei der Spaltung von Uran: "Wenn jedes Neutron, das eine aufspaltung hervorruft, im Gefolge der Aufspaltung 2 oder 3 neutronen frei macht, so muß es möglich sein daß diese Neutronen ihrerseits wiederum neue aufspaltungen anderer Urankerne herbeiführen und auf diese Weise ihre zahl noch weiter vergrößert wird, so daß eine Kettenreaktion ohne Ende schließlich zu einer Umsetzung des ganzen in dem bestrahlen Präparat vorhandenen Urans führen kann." In: Flügge, S. Kann der Energieinhalt der Atomkerne technisch nutzbar gemacht werden?. Naturwissenschaften 27, 402–410 (1939). Flügge veranschaulichte die Menge an freigesetzter Energie dadurch, dass mit einem Kubikmeter Urandioxid ein Kubikkilometer Wasser um insgesamt 27 Kilometer Höhe angehoben werden könnte. Online: https://digital.deutsches-museum.de/de/digital-catalogue/archive-item/FA%2520002%252F746/