Grundlagen & Physik · Faktenwissen
Was ist eine Kettenreaktion?
Auch: nukleare Kettenreaktion · kritisch · Multiplikationsfaktor k
Kurzantwort
Eine nukleare Kettenreaktion entsteht, wenn die bei einer Kernspaltung freigesetzten Neutronen weitere Spaltungen auslösen – die Reaktion trägt sich selbst. Der Multiplikationsfaktor k beschreibt den Zustand: Bei k = 1 ist der Reaktor „kritisch“ – das ist der stabile Normalbetrieb, kein Alarmzustand. Regelbar ist das Ganze nur dank eines Geschenks der Physik: der verzögerten Neutronen.
Verzögerte Neutronen: warum Reaktoren überhaupt regelbar sind
Über 99 Prozent der Spaltneutronen entstehen prompt – binnen Sekundenbruchteilen. Wären sie allein, würde jede Leistungsänderung in Millisekunden explodieren oder erlöschen; kein mechanisches System könnte folgen. Die Rettung sind rund 0,65 Prozent verzögerte Neutronen, die erst Sekunden bis Minuten später aus den Spaltprodukten nachgeliefert werden. Reaktoren werden so betrieben, dass genau dieser kleine Nachschlag über Kritikalität entscheidet – dadurch reagiert die Kettenreaktion träge genug für Steuerstäbe und Regeltechnik. Tschernobyl zeigte 1986 die Kehrseite: Der Reaktor geriet in den prompt-überkritischen Bereich, in dem die verzögerten Neutronen nicht mehr gebraucht wurden – und keine Regelung der Welt mehr half.
Kurz-Fakten
- Bilanzgröße: Multiplikationsfaktor k = Folgespaltungen pro Spaltung.
- Pro U-235-Spaltung entstehen im Mittel ≈ 2,4 Neutronen – die meisten gehen im Normalbetrieb kontrolliert verloren.
- ≈ 0,65 % der Neutronen kommen verzögert (Sekunden bis Minuten) – sie machen Reaktoren regelbar.
- „Kritisch“ ist Fachsprache für den stabilen Betriebspunkt k = 1 – kein Gefahrenwort.
- Prompt-überkritisch (k deutlich > 1 allein durch prompte Neutronen) ist der physikalische Kern des Tschernobyl-Unfalls.
Einordnung
Die Kettenreaktion ist der Punkt, an dem Kernphysik zur Ingenieursaufgabe wird: Nicht die Spaltung selbst ist die Kunst, sondern k dauerhaft auf exakt 1 zu halten. Wer die verzögerten Neutronen kennt, versteht zugleich, warum Reaktoren regelbar sind – und warum der eine Reaktortyp, der diese Sicherheitsmarge verspielte, zum Synonym der Katastrophe wurde.
Verwandte Fragen
Stand: Juli 2026 · Geprüft von SEO NW