Kernspaltung ist die Spaltung eines Atomkerns, wodurch zwei Produkte von etwa der Hälfte der Masse des Originals entstehen. Dabei werden auch einige Neutronen freigesetzt. Bei diesem Vorgang wird eine beträchtliche Menge Energie freigesetzt. Kernspaltung ist der physikalische Prozess, der für alle Arten der Stromerzeugung verantwortlich ist, einschließlich derjenigen, die sowohl in Kernwaffen als auch in Kernkraftwerken verwendet werden.
Es gibt eine Reihe von Elementen, die bei der Kernspaltung verwendet werden können, aber das häufigste ist Uran. Dieses Material ist aus verschiedenen Gründen beliebt, aber zwei der wichtigsten sind, dass es reichlich vorhanden ist und dass es leicht zu spaltende Uranisotope gibt. Das am häufigsten verwendete Uranisotop für die Kernenergieerzeugung heißt U-235. Plutonium ist neben U-235 eine weitere Substanz, die manchmal für die Kernenergie verwendet wird.
Für die Kernenergieerzeugung wird angereichertes Uran benötigt. Dies muss ungefähr 2 bis 3 Prozent U-235 sein, um so zu funktionieren, wie es soll. Der Prozess der Anreicherung von Uran für Waffen ist mit einer bemerkenswerten Ausnahme fast gleich. Für Waffen muss die Menge an U-235 näher an 90 Prozent des gesamten Urans liegen.
Um eine Kernspaltung zu erzeugen, muss das Material gesammelt werden. Ein freies Neutron wird dann in Richtung des Atomkerns geschossen. Das U-235-Isotop absorbiert das Neutron in seinem Kern, aber dadurch wird die empfindliche Struktur instabil. Daher teilt es sich fast sofort. Die dabei freigesetzten Neutronen bewirken die Energiefreisetzung. Während sie scheinbar verschwinden, stellt Einsteins Theorie fest, dass sie nicht verschwunden sind, sondern einfach in Energie umgewandelt wurden.
Probleme bei der Kernspaltung entstehen hauptsächlich durch die radioaktiven Partikel, die nach der Spaltung des Materials vorhanden sind. Die abgegebene Strahlung kann so hoch sein, dass sie lebendes Gewebe schädigen und Krebs und andere Krankheiten verursachen kann. Während die anfängliche Energiefreisetzung sehr mächtig und gefährlich sein kann, gibt es daher auch andere Gefahren zu beachten. Eine Debatte, insbesondere für Kernkraftwerke, ist der Umgang mit diesen radioaktiven Elementen. Die von der US-Regierung favorisierte Lösung besteht darin, das Material tief unter einem Berg zu vergraben, wo es theoretisch ausreichend vor Schäden geschützt wäre.
Kernspaltung wird manchmal mit Kernfusion verwechselt. Während die Kerne von Atomen bei der Spaltung gespalten werden, werden sie bei der Kernfusion zusammengefügt. Beide Techniken können eine beträchtliche Menge an Energie erzeugen. Kernspaltung ist ein Prozess, bei dem mehrere Kerne und Atome aus einem entstehen. Kernfusion ist fast das Gegenteil, bei der mehrere Atome zusammenkommen, um einen einzigen schwereren Kern zu bilden.