Die Entdeckung der Kernspaltung


 
Im Jahr 1932 gelang dem Engländer Chadwick, die sehr durchdringenden Strahlen richtig zu deuten, die beim Beschuss von Beryllium mit Alphateilchen entstehen. Die dabei auftretenden Teilchen nannte er wegen ihres elektrisch neutralen Charakters Neutronen.

Nachdem das Proton bereits 1919 durch Rutherford entdeckt worden war, konnte man nun endlich den Aufbau der Atomkerne aus Protonen und Neutronen erklären. Gleichzeitig hatte man ein Teilchen zur Verfügung, das sich relativ leicht in andere Atomkerne einbauen ließ. Ein Neutron wird von den positiven Ladungen der Protonen nicht abgestoßen, da es ungeladen ist. Die freien Neutronen wurden zunächst zur Erzeugung künstlicher Isotope benutzt.

Beim Beschuss von Uran und Thorium mit Neutronen wurde 1934 erstmals die Vermutung geäußert, es könnten Elemente mit einer Kernladungszahl über 92 entstehen (Transurane). Gleichzeitig tauchte im selben Jahr die Vermutung auf, dass bei der Beschießung schwerer Kerne mit Neutronen die Kerne in mehrere Bruchstücke zerfallen könnten. Diese Annahme wurde aber nicht weiter überprüft. Man bemühte sich zunächst, von den einzelnen Elementen Isotope herzustellen.

   

In Berlin waren die Chemiker Otto Hahn und Fritz Straßmann (bis 1938 zusammen mit der Physikerin Lise Meitner) damit beschäftigt, die geringen Mengen der erzeugten Isotope zu identifizieren. Chemische Untersuchungen legten die Annahme nahe, dass beim Beschuss von Uran mit Neutronen Radiumisotope entstanden seien.

Durch Gedankenaustausch mit anderen Forschern, vor allem mit der nach Schweden emigrierten Lise Meitner, festigte sich die Überzeugung, dass beim Beschuss von Uran mit Neutronen tatsächlich radioaktives Barium entstanden war. Das konnte dann aber nichts anderes bedeuten, als dass Urankerne gespalten worden waren.

Eine zweite Arbeit von Hahn und Straßmann, die im Januar 1939 zur Veröffentlichung eingereicht worden war, trägt bereits den Titel: "Nachweis der Entstehung aktiver Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenbestrahlung; Nachweis weiterer aktiver Bruchstücke bei der Kernspaltung". In diesem Aufsatz wird also erstmals das Wort Kernspaltung veröffentlicht, das von Lise Meitner und ihrem Mitarbeiter Otto Frisch geprägt worden war. Es wird darin gleichzeitig aufgezeigt, dass als Spaltprodukte nicht nur Barium, sondern auch radioaktive Isotope des Strontiums und Tritiums entstanden waren.

Zur großen Überraschung der Forscher war damit die Kernspaltung nachgewiesen worden. Bis dahin hatte man angenommen, dass von einem Atomkern maximal zwei Neutronen und zwei Protonen (Alphateilchen) abgespalten werden können.