Oberstufen-Chemiebuch Kontextorientiert/Wie ist das alles um uns herum entstanden?/Berechnungen zur Umwandlung von Masse in Energie

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Geschichtliche Einordnung - E=mc² und die Atombombe

Ab 1897 hatten Henri Becquerel, Marie und Pierre Curie und Ernest Rutherford die ionisierenden Strahlen, also die Radioaktivität, erforscht. Die dabei freiwerdenden Energie war für sie damals unerklärlich hoch, obwohl sie schon genau wussten, was bei Kernreaktionen passierte.

Als Energiequelle wurde von Rutherford und Frederick Soddy (1903) ein in den Körpern befindliches, enormes Reservoir an "latenter Energie" vermutet, das auch in normaler Materie vorhanden sein müsse. Da lagen Sie ja im Prinzip richtig, nur konnten sie sich nicht vorstellen, dass es die Materie an sich ist, die die Energie liefert.

Rutherford (1904) spekulierte, dass man vielleicht eines Tages den Zerfall radioaktiver Elemente kontrollieren und aus einer geringen Menge Materie eine enorme Energiemenge freisetzen könnte. Damit hatte er also das das Potential dieser Energie erkannt, die Kernkraft-Werken genutzt wird, ohne aber zu wissen, was tatsächlich dahinter steht.

Mit Einsteins Gleichung  (1905) konnte man diese Energie an den unterschiedlichen Kernmassen ablesen, was in den 1930er Jahren tatsächlich nachgewiesen werden konnte.

Allerdings besagt die Gleichung nicht, wie man die Spaltung schwerer Atomkerne in Gang setzt. Entscheidend war die Beobachtung der induzierten Kernspaltung durch Otto Hahn und Fritz Straßmann und dass die dabei freiwerdenden Neutronen eine Kettenreaktion in angereichertem Uran auslösen können. Anders als populärwissenschaftliche Berichte behaupten, spielte daher der Zusammenhang von Ruheenergie und Masse bei der Entwicklung der Atombombe („Manhattan-Projekt“ in den USA ab 1942) keine besondere Rolle. Albert Einstein beeinflusste die Entwicklung der Atombombe weniger durch seine physikalischen Erkenntnisse, sondern allenfalls politisch. Er schrieb einen Brief an Präsident Roosevelt, in dem er für die Entwicklung der Atombombe in den USA eintrat.