Az atombombánál mi indítja be a láncreakciót?

Végül is félig-meddig mindkettő :) Valóban az atommagba vágódó neutronok azok, amelyek közvetlenül atommaghasadást okoznak. Ha egy neutron eltalál egy atommagot, akkor elem vagy izotópfajtától függően 1-2-3 további neutron szabadul fel abból az egy atommagból. Ezek újabb atommagot találhatnak el, ahonnét újabb neutronok indulnak útjukra, amik ismét újabb atommagokat találhatnak el. Ez a láncreakció lényege.

A hasadóanyagoknak van egy ún. kritikus tömege. Ez azt jelenti, hogy ha megfelelő nagyságú anyagmennyiség van együtt, akkor spontán megindul a fentebbi láncreakció. Mégpedig azért, mert a hasadóanyagok atommagjai spontán bomlanak (--> felezési idő). Minél több ilyen izotóp vesz körül egy éppen elhasadó atommagot, annál nagyobb a valószínűsége annak, hogy az elhasadó atommagból felszabaduló neutronok egy újabb atommagot találnak el. Ha elég sok ilyen hasadóatommag kerül egy tömegbe, akkor a legbelül lévők általi, bomlásuk során kiröppenő neutronok nagyon nagy valószínűséggel találnak el kijjebb lévő atommagot.

Tehát a kritikus tömeg három dolog függvénye:

- az anyagsűrűség (atommagok egymástóli átlagos távolsága),

- az egy térrészben lévő anyagmennyiség (tömeg),

- a felezési idő.

Ebből kettő fix jellemzője egy adott anyagfélének (sűrűség és felezési idő), a harmadikat tudjuk mi is befolyásolni (anyagmennyiséget). Ezért hívják kritikus tömegnek azt a tömeget, amelynél a legbelül lévő atommagok elhasadása során kivágódó neutron(ok) már szinte biztosan eltalálnak egy másik atommagot is, ezzel megindítva a láncreakciót.

Kicsit olyasmi ez, mint amikor egy erdőben körülnézel. Ha elég sűrű az erdő és elég sok fából áll, akkor bármerre nézel, minden irányban csak fát fogsz látni. Tehát ha a fák a hasadóanyag atommagjai, akkor a középen lévő fa 'elhasadása' során kiröppenő neutron tutira eltalál egy másik fát, amelyet elhasít, így újabb neutront szabadítva fel.

Épp ezért, az atombombákban sok kisebb részre szedik szét az adott hasadóanyagot, ahol egyenként még nincs meg a kritikus tömeg. Aztán kémiai úton, megfelelően pontos időzítéssel egy középponti helyre lövik össze a kis részeket, amelyek középen találkozva együtt már túllépik a kritikus tömeget, ezzel beindítva a láncreakciót.

Hogy az utolsó kérdésedre válaszoljak. A legelső spontán hasadással bocsátja ki a neutront.

De egyébként az indításnál használnak egy kisméretű neutron generátort mert így elérhető az hogy majdnem az összes atom elhasad amíg a b...a egybe van.