De uraniumbom

[efdee]

Een splijtingsreactie van een uraniumkern wordt op gang gebracht door een thermisch neutron die een betrekkelijke lage snelheid heeft.
Tijdens één splijtingsreactie onstaan onder andere twee à drie snelle neutronen en extreem veel warmte.
Als de snelle neutronen niet worden afgeremd, ontstaat een kettingreactie, een uraniumbom.
 
Ik meen dat snelle neutronen geen splijting veroorzaken. Hoe kan er dan een lawine van splijtingen ontstaan?

[wannes]

Ik meen dat snelle neutronen geen splijting veroorzaken. Hoe kan er dan een lawine van splijtingen ontstaan?

Daar zit de fout in je redenering: snelle neutronen kunnen wel een splijtingsreactie veroorzaken, alleen is de kans veel kleiner bij snelle neutronen dan bij thermische neutronen. Doordat de kans veel kleiner is moet je meer splijtbare atomen hebben voor (bijna) zeker te zijn dat het neutron een splijtingsreactie veroorzaakt. En dat is dus de rede waarom een bom hoog verrijkt uranium gebruikt (80%-100%) en een kernreactor met thermische neutronen maar 5% verrijking nodig heeft om te werken.

[Benm]

Dat is inderdaad een belangrijke factor. Het gaat erom dat je een kritische massa hebt, een hoeveelheid waarbij de neutronproductie meer dan constant is. Dat  is een kleinere hoeveelheid naarmate uranium verrijkt is, maar andere factoren spelen ook een rol: de vorm van de stuk uranium, maar ook dingen als neutron-reflecterende materialen rond het uranium, en compressie. 
 
Bij een bom is het zaak de massa zo lang en zo ver mogelijk super-kritisch te houden. Als je alleen een kritische massa hebt (bijv 2 halve bollen op elkaar plaatst zodat ze samen meer dan een kritische massa vormen, maar de helften per stuk minder) volgt er geen spectaculaire ontploffing. Wel een behoorlijk gevaarlijke hoeveelheid straling.