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Prolog: Radioaktivität wird auch als Ionisierende Strahlung bezeichnet und beschreibt demnach das Vermögen Atomen Elektronen aus der Hülle zu entreißen. Das Können Heliumatomkerne sein (Alphastrahlung), Elektronen (Betastrahlung) oder hochenergetische Lichtteilchen (Photonen). Alle drei können z.B. einzelne Atome in der DNS ionisieren, wodurch der Quellcode der DNS im bestenfall unlesbar wird und die entsprechende Zelle vom Immunsystem abgebaut wird. Im schlimmsten Fall führt die Ionisation zu einem Fehler im Quellcode, der diesen so verändert. dass die entsprechende Zelle sich unkontrolliert vermehrt: Krebs. Im statistischen Schnitt tragt Radioaktivität ihren Teil zur Evolution bei, indem sie Änderungen im Quellcod erzeugt, entweder erzuegen sie für das Fortbestehen der Spezies vorteilhafte Merkmale (riesen Fleischpeitsche oder pralle Hupen), dann werden sie weitervererbt oder sie sind für den erfolgreichen Koitus weniger zuträglich (Knick in der Fleischpeitsche oder dritte Hupe) und werden so durch weniger Bungabunga (oder falls es doch dazu kommen sollte durch einen vorzeitigen Herzinfakt) nicht weitergegeben.
Hauptteil:
um den Unterschied zwischen Kernspaltung und Kernfusion zu verstehen, muss man mMn erstmal verstanden haben, wie Atome und deren Kerne aufgebaut sind:
Grundsätzlich gibt es die drei Atombausteine Protonen, Neutronen und Elektronen. Jeder Atomkern (Ausnahme Wasserstoff: da gibt es nur ein Protone und kein Neutron im Kern) besteht aus Protonen und Neutronen, die Elektronen bilden die Atomhülle. Jedes Proton ist einfach positiv geladen, jedes Elektronen einfach negativ und jedes Neutron ist ungeladen ("neutral"). Atome sind grundsätzlich ungeladen, d.h. ein Atom hat genauso viele Elektronen (und damit negative Ladungen) in der Hülle, wie Protonen (und damit positive Ladeungen) im Kern. Anders als Ionen, aber das ist eine andere Nummer. Im Periodensystem geht es oben links bei dem kleinsten und leichtesten Atom Wasserstoff mit der Ordnungszahl 1 (ein Proton im Kern, kein Neutron im Kern und ein Elektron in der Hülle) los und endet unten rechts bei Organesson als derzeit größtes und schwerstes bekannte Atom mit der Ordnungszahl 118 (118 Protonen im Kern, 176 Neutronen im Kern und 118 Elektronen in der Hülle). Die Ordnungszahl (und damit Protonen- und Elektronenanzahl) der Atome steigt von Atom zu Atom um den Wert 1 an: Helium als zweites Atom hat also 2 Protonen und Elektronen, Lithium als drittes 3 Protonen und Elektronen, Beryllium als viertes hat 4 Protonen und 4 Elektronen usw.... Die Neutronenanzahl steigt allerdings überproportional: Helium hat 2 Neutronen im Kern, Lithium schon 4, Beryllium 5, Eisen als 26. Element hat 26 Protonen und 26 Elektronen aber schon 30 Neutronen... (Achtungs kleingedrucktes und nur zur Vollständigkeit: Die hier genannten Zahlen beziehen sich auf den aufgerundeten Durchschnitt aller Isotope eine Elementfamilie)
Achtung falsche Modelvorstellung, aber ansonten wird es in Sachen Schrödinger zu mathematisch:
Die Neutronen kann man sich als Kleber zwischen den Protonen vorstellen. Ohne Neutronen würde der Heliumatomkern nur aus zwei Protonen bestehen, die sich aber aufgrund ihrer jeweils einfach positiven Ladung gegenseitig abstoßen würden. Es wäre unmöglich die beiden Protonen im Kern zu vereinen. Packt man nun ein Neutron zwischen die beiden Protonen, bleiben die Protonen zusammen, man erhält den relativ seltenen Helium3 Atomkern, der zusammen mit zwei Elektronen das Helium3 Atom bildet (Helium3 wegen der 3 Bausteine, aus denen der Atomkern zusammengesetzt ist: 2 Protonen und 1 Neutron). Ungefähr eine Millionen mal häufiger kommt das "normale" Helium ("Helium4") im Universum vor: 2 Protonen, 2 Neutronen und 2 Elektronen. Da die Neutronenzahl überproportional steigt, gibt es irgendwann zu "viel Kleber" zwischen den Protonen, sodass die Kerne instabil werden und entweder von alleine in kleiner Atomkerne zerfallen oder durch "Anstoßen" mit Energie oder Teilchen zerfallen. Dabei kann es zu Kettenreaktionen kommen, wobei der erste Zerfall zwei Neutronen freisetzt, jedes Neutron versetzt als zusätzlicher Kleber (im Sinne von zuviel Kleber) einen weiteren Atomkern in einen instabilen Zustand usw.: Aus einem Zerfall werden 2, daraus 4, dann 8, dann 16, dann 32, dann 64... usw. bis alles unkontrolliert innerhalb von Femtosekunden auseinanderfliegt (Tschernobyl,Hiroshima, Nagasaki, aber nicht Fukushima, da ist "nur" Wasserstoff als solches explodiert und hat das eigentliche radioaktive Material in der Umwelt verteilt)
Das ist der klassische Kernzerfall im Sinn von Kernspaltung: Ein großer instabiler Atomkern zerfällt in kleinere Bruchstücke
Bei der Kernfusion werden kleine Kerne zu größeren verschmolzen. Das einfachste Beispiel wäre ein Wasserstoffatomkern (nur ein Proton) mit einem Deuteriumatomkern (ein Proton und ein Neutron) zu Helium3 (zwei Protonen und ein Neutron). Einfach formuliert würde eine Wasserstoff-Wasserstoff-Fusion nicht funktionieren, da ein Neutron fehlen würde. Bei einer Deuterium-Deuterium-Fusion würde wiederum Helium3 gebildet werden, da es energetisch bevorzugt vor Helium4 gebildet werden würde. Es gibt mehrere Faktoren, die Einfluss auf die möglichen Fusionsreaktionen nehmen, aber das würde den Rahmen hier entgültig sprengen. Das überschüssige Neutron würde aus dem Fusionsplasma entweichen, da es als ungelades Teilchen nicht von den elektromagnetischen Feldern gelenkt werden würde und würde u.a. zuer Versprädungs der Reaktorinnenwand führen, sodass das Plasma verunreinigt werden würde. Außerdem würde es über seine kinetische Energie dem Plasma so viel Energie entziehen, dass die zur Fusion benötigte Temperatur nicht aufrecht erhalten werden könnte. Das Plasma kühlt ab und der Prozess stoppt von alleine. Dann gibt es nur noch heißes Plasma, das aus kleinen, aber stabilen Atomkernen besteht, die sich ein paar Elektronen suchen und so zu Atomen werden.
Rückblick zum Atombau: Die Atome werden mit steigender Ordnungszahl immer größer und schwerer. Durch die Fusion kleiner Kerne wird Energie frei (exotherm), bis zu Eisen. Zur Fusion größerer Kerne als Eisen wird Energie benötigt (endotherm). Entsprechend ist die Spaltung großer Kerne (bis Eisen) exotherm, die Spaltung kleinerer Kerne als Eisen ist hingegen endotherm.
Trägt man die Bindungsenergie pro Kernbaustein (Protonen und Neutronen) über die Ordnungszahl der Kerne auf, so erhält man eine stark ansteigende Kurve mit einem Maximum bei der Ordnungszahl 26 (Oh Wunder: Eisen), die anschließend flach abfällt. Das bedeutet, dass in natürlichen exothermen Prozessen (Fusion in Sternen) nur Atomkerne bis Eisen entstehen können. Die Erzeugung schwererer Atomkerne ist endotherm und benötigt gigantische Energiefreisetzungen, um Atome in Nennenswerter Anzahl zu Produzieren: z.B. durch Supernovae.
Was war noch mal die Frage...?