Spontanspaltung

Spontane Spaltung (auch Spontanteilung) ist eine Form des radioaktiven Zerfalls, bei der sich ein schwerer Atomkern ohne äußere Einwirkung in zwei oder mehrere etwa gleich große Teile spaltet. Entdeckt wurde sie 1939 von Flerow, Petrshak und Kurtschatow am Uran-238. Obwohl sie theoretisch auch bei leichteren Kernen möglich ist, wird spontane Spaltung erst ab Thorium-232 beobachtet. Mit Ausnahme einiger sehr schwerer Nuklide (ab etwa Curium) mit einer besonders geringen oder besonders hohen Neutronenzahl tritt die spontane Spaltung nur als geringer Anteil neben anderen radioaktiven Zerfallsarten des gleichen Nuklids auf. Physikalisch ist spontane Spaltung möglich, wenn für die Ordnungszahl Z und die Massenzahl A

$Z^2/A \gtrsim 51$

gilt. Diese Bedingung kann man aus der Verformung des Kerns bei großen Massenzahlen herleiten.

Nach dem Zerfall verhalten sich die Bruchstücke wie nach einer neutroneninduzierten Kernspaltung (z. B.):

$\mathrm{^{240}_{\ 94}Pu \ \xrightarrow\ \ ^{128}_{\ 50}Sn \ + \ ^{110}_{\ 44}Ru \ + \ 2 \ ^{1}_{0}n}$

Auch das Energiespektrum der dabei frei werdenden Neutronen ist praktisch gleich dem der induzierten Spaltung. Deshalb sind Neutronenquellen aus einem spontanspaltenden Nuklid wie z. B. Californium-252 auch bei physikalischen Versuchen auf dem Gebiet der Kernreaktoren nützlich.