1.

Einleitung

Atom, kleine, elektrisch neutrale Einheit eines chemischen Elements, die für sich existieren kann. Stabile Atome lassen sich mit rein chemischen Mitteln nicht teilen. Dies gelingt nur mit Hilfe besonderer physikalischer Methoden, z. B. in einem Teilchenbeschleuniger. Dort lassen sich Atome in ihre Elementarteilchen aufspalten. Nichtstabile Atome, z. B. die von radioaktiven Elementen, zerfallen spontan nach ganz bestimmten Gesetzmäßigkeiten (siehe Radioaktivität).

Die Atome setzen sich grob betrachtet aus einem Atomkern und der Atomhülle zusammen. Der Kern ist positiv geladen und besteht im Wesentlichen aus Protonen und Neutronen. Die Atomhülle enthält die negativ geladenen Elektronen und bestimmt im Wesentlichen die chemischen Eigenschaften des Atoms (z. B. das Verhalten bei chemischen Reaktionen). Die verschiedenen Atomarten werden durch die Anzahl der Protonen im Atomkern gekennzeichnet. Diese Anzahl bezeichnet man als Ordnungs- oder Kernladungszahl (siehe Periodensystem). In der Elementsymbolschreibweise steht diese Zahl links unten vom Symbol – links oben steht das Atomgewicht (z. B. normaler Wasserstoff: §H; siehe chemische Zeichen). Atomarten, die zwar die gleiche Anzahl an Protonen haben, aber eine unterschiedliche Zahl an Neutronen enthalten, nennt man Isotope (z. B. Deuterium ªH).

2.

Geschichtliches

In der antiken griechischen Philosophie benutzte man den Begriff „Atom” für das kleinste Stück, in das man einen Körper zerlegen könnte. Nach der Vorstellung von Leukipp und insbesondere seinem Schüler Demokrit sollten diese Atome unteilbar sein. Erst gute 2 000 Jahre später griff John Dalton diese Idee wieder auf und entwickelte sie weiter. Nach Daltons Hypothese setzt sich Materie aus unteilbaren Atomen zusammen. Dabei sind alle Atome des entsprechenden Elements hinsichtlich ihrer Masse und ihrem chemischen Verhalten gleich. Atome können sich im Verhältnis einfacher, ganzer Zahlen zu Verbindungen zusammensetzen. Zersetzt man diese Verbindungen, so gehen die Atome unverändert aus dieser Reaktion hervor. Kurze Zeit darauf fand Daltons Theorie durch die Entwicklung der kinetischen Gastheorie (im Wesentlichen durch Rudolf Clausius, James Clerk Maxwell und Ludwig Boltzmann) sowie durch die Arbeiten von Svante Arrhenius zur elektrolytischen Dissoziation Unterstützung. Auch Michael Faraday befasste sich mit Elektrolyseprozessen und schloss auf eine Beziehung zwischen Elektrizität und Atomen. Die allgemeine Anerkennung fand die Atomtheorie jedoch erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts, z. B. durch die Spektroskopie, Röntgen beugung an Kristallen und die in der Zeit entwickelten Atommodelle.

3.

Radioaktivität

Erst gegen Ende des 19. Jahrhunderts wurden mehrere Entdeckungen gemacht, die nahe legten, dass das Atom kein festes Stück Materie ist, das nicht weiter zerteilt werden kann. 1895 entdeckte der deutsche Wissenschaftler Wilhelm Conrad Röntgen die von ihm so genannten X-Strahlen (die später ihm zu Ehren Röntgenstrahlen genannt wurden), die verschiedene Stoffe durchdringen und nur durch Blei abgeschirmt werden; dafür erhielt er 1901 den ersten Nobelpreis für Physik. 1897 entdeckte der Physiker Joseph John Thomson das Elektron, ein Teilchen mit einer wesentlich geringeren Masse als die Atome (Nobelpreis für Physik 1906). Und 1896 fand der französische Physiker Antoine Henri Becquerel heraus, dass bestimmte Substanzen, z. B. Uransalze, eine durchdringende Strahlung emittieren, deren Ursprung man sich nicht erklären konnte. Die französischen Wissenschaftler Marie Curie und ihr Mann Pierre Curie trugen wesentlich zum Verständnis dieser „radioaktiven” Substanzen bei (siehe Radium). Alle drei wurden 1903 gemeinsam mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Nach den Forschungsergebnissen des britischen Physikers Ernest Rutherford (Nobelpreis für Chemie 1908) und seiner Zeitgenossen wusste man, dass Uran und andere schwere Elemente wie Thorium und Radium drei verschiedene Arten von Strahlung aussenden; sie wurden anfänglich Alpha- (a), Beta- (β) und Gamma- (g) Strahlen genannt. Die beiden ersten bestehen aus elektrisch geladenen Teilchen, die man Alpha- bzw. Betateilchen nennt. Später fand man heraus, dass Alphateilchen mit Heliumkernen und Betateilchen mit Elektronen identisch sind. Das Atom war also offensichtlich aus kleineren Teilchen zusammengesetzt. Die Gammastrahlen wurden schließlich als elektromagnetische Wellen identifiziert, vergleichbar mit den Röntgenstrahlen, allerdings mit geringerer Wellenlänge (siehe elektromagnetische Strahlung).

4.

Atommodelle

Nach Daltons Vorstellung bestanden Atome aus kugelförmigen, elastischen und gleichmäßig mit Materie gefüllten Gebilden, die den Gesetzen der klassischen Mechanik gehorchen. Streuversuche mit Elektronenstrahlen zeigten jedoch, dass der Raum, den ein Atom für sich einnimmt, größtenteils leer ist. Der Physiker Joseph John Thomson schlug deshalb 1904 vor, dass Atome aus einer kugelförmigen Ladungsverteilung und darin beweglichen Elektronen bestehen. Etwa zur gleichen Zeit vermutete der Physiker Wilhelm Wien, dass zwischen dem von Max Planck postulierten Energiequantum und der Eigenschaft von Atomen ein enger Zusammenhang bestehe.

5.

Das Rutherford’sche Atommodell

Zu Beginn des 20. Jahrhunderts diskutierte man in der Fachwelt verschiedene Atommodelle. 1911 gelang es Sir Rutherford und seinen Mitarbeitern durch Streuexperimente mit Alphateilchen die noch vorhandenen Unsicherheiten zu beseitigen. Rutherford bestrahlte eine dünne Goldfolie mit Alphastrahlung. Wenn Atome, wie nach der Dalton’schen Theorie gefordert, kompakt aufgebaut seien, dann müsste jeder Alphastrahl auf Atome treffen und stark abgelenkt werden. Es würden bei diesem Experiment nur äußerst wenige Strahlen die Folie durchdringen. In Wirklichkeit durchdrang ein Großteil der Strahlung das Material unter schwacher Ablenkung; nur wenige Alphastrahlen wurden stark abgelenkt. Rutherford deutete dieses Versuchsergebnis folgendermaßen: Die Atome sind im Prinzip leer und die starke Ablenkung einzelner Strahlen wird durch positiv geladene „Zentren” innerhalb der Atome verursacht. Mit Hilfe der recht komplizierten mathematischen Auswertung seiner Ergebnisse war Rutherford in der Lage, das nach ihm benannte Modell zu formulieren. Demzufolge besteht ein Atom aus positiv geladenen Atomkernen und einer negativ geladenen Atomhülle. Im Kern ist die Masse des Atoms konzentriert, während die Elektronen auf planetenartigen Bahnen in einer ständigen Bewegung um den Kern kreisen.

6.

Linienspektren

Etwa gegen Ende des 19. Jahrhunderts wusste man, dass Metalldämpfe oder Edelgase aus einzelnen freien Atomen bestehen. Wenn man diesen Dämpfen bzw. Gasen z. B. durch Erhitzen genügend Energie zuführte, sendeten die Substanzen Licht ganz bestimmter Wellenlänge aus. Mit Hilfe der von Robert Wilhelm Bunsen und Gustav Robert Kirchhoff erfundenen Spektroskope war man in der Lage, die dabei entstehenden Spektrallinien zu beobachten – Kirchhoff und Bunsen entwickelten gemeinsam die Spektralanalyse (siehe Spektroskopie: Spektrallinien). Gerade das Phänomen der Linienspektren bereitete den Physikern Kopfzerbrechen. Nach Rutherford kreisen die Elektronen in ständiger Bewegung um den Kern – das Elektron wäre demnach eine beschleunigt bewegte Ladung. Nach der damals bereits bekannten, von James Clerk Maxwell begründeten klassischen Elektrodynamik, muss eine beschleunigt bewegte Ladung Energie in Form von Licht abgeben. Die Frequenz des Lichtes sollte dabei der Frequenz der Umläufe um den Kern entsprechen. Dieser Umstand trotzte dem Rutherford’schen Modell, denn ständig um den Atomkern kreisende Elektronen würden fortwährend an Bewegungsenergie verlieren (die sie als Licht abgeben) und schließlich in den Kern stürzen.

7.

Das Bohr’sche Atommodell

Der dänische Physiker Niels Bohr formulierte 1913 das nach ihm benannte Bohr’sche Atommodell. Im Gegensatz zu Rutherford stellte Bohr Postulate auf, mit denen er versuchte, das scheinbar widersprüchliche Verhalten der Atome zur klassischen Elektrodynamik zu erklären. Die Linienspektren aus spektroskopischen Experimenten zeigten, dass die Lichtenergie gequantelt ausgestrahlt wird. Bohr folgerte daraus, die Elektronen könnten nur ganz bestimmte ausgewählte Energiezustände einnehmen. Nach seinem ersten Postulat bewegen sich die Elektronen auf diskreten Kreisbahnen um den Kern und strahlen dabei – im Gegensatz zur klassischen Elektrodynamik – keine Lichtenergie aus. Nur beim Übergang von einer energiereicheren Bahn auf eine energieärmere Kreisbahn ist das Elektron in der Lage, Licht zu emittieren. Die Frequenz des ausgesandten Lichtes sollte der Energiedifferenz ΔE zwischen den beiden Bahnen entsprechen: ΔE = hu.

Linienspektren deutete Bohr folgendermaßen: Das Elektron befindet sich im energieärmsten Zustand, dem Grundzustand. Wenn man dem System Energie zuführt (z. B. durch Erhitzen), können die Elektronen in einen Zustand höherer Energie übergehen (angeregter Zustand). In diesem nichtstabilen Energiezustand verweilen die Elektronen jedoch nicht – oder nur kurz – und fallen quasi sofort in einen niedrigeren Energiezustand zurück. Bei diesem Vorgang wird Lichtenergie ausgesandt, wobei die Menge dieser Energie der Energiedifferenz zwischen angeregtem und dem jeweiligen energieärmeren Zustand entspricht.

Nach seinem ersten Postulat befanden sich die Elektronen in einem stationären Zustand. Bohr nahm mit seinem zweiten Postulat an, dass unterschiedliche stationäre Zustände nur ganzzahlige Vielfache des Energiequantums h sind. Die Zustände ließen sich mathematisch als Produkt aus Impuls des Elektrons (mv) und dem Bahnumfang (2pr) darstellen. Nach Bohrs Auffassung sollten bei den Atomen entsprechender Elemente auch mehrere Elektronen den Kern im selben Abstand umlaufen können und eine „Elektronenschale” bilden.

Für die Deutung des Wasserstoffatoms stimmte Bohrs Modell sehr gut überein, jedoch versagte es bereits bei der Erklärung des Heliumspektrums.

Obwohl die Anwendung des Modells auf höhere Atome keine genauen Ergebnisse brachte, waren dennoch einige Grundgedanken richtungweisend. So ist die emittierte Lichtenergie bei höheren Atomen tatsächlich nur so zu erklären, dass die Elektronen, von denen die Emission ausgeht, sich auf ganz bestimmten Energiezuständen (Energieniveaus) befinden.

8.

Entwicklung zur Orbitaltheorie

Die Entwicklung eines Atommodells, das in der Lage sein sollte, die Linienspektren höherer Atome zu erklären und damit die Quantenphänomene zu beschreiben, ging im Wesentlichen von zwei Seiten aus. Werner Heisenberg versuchte mit abstrakten Rechenregeln der Lösung näher zu kommen. Seine grundlegende Erkenntnis ist als so genannte Unschärferelation (manchmal auch Unschärfebeziehung genannt) in die Geschichte eingegangen (siehe Quantentheorie). Danach ist es unmöglich den Ort eines Teilchens genau festzulegen, ohne gleichzeitig seinen Impuls in unkontrollierbarer Weise zu verändern. Wenn man z. B. ein Elektron mit Hilfe eines (nicht existierenden) Mikroskops beobachten wollte, würden die Lichtquanten des benötigten Lichtes dem Elektron einen Impuls verleihen. Mit anderen Worten ist es unmöglich, Ort und Impuls eines Teilchens gleichzeitig genau zu kennen. Dies widersprach der Bohr’schen Theorie mit den Elektronen auf Kreisbahnen. Die Ansätze aus der Unschärferelation baute Heisenberg zusammen mit Max Born und Pascual Jordan zur so genannten Matrizenmechanik aus – dabei nutzten sie eine besondere Form der Matrizenrechnung.

Einen völlig anderen Weg verfolgte Louis de Broglie. Er schloss sich Einsteins Auffassung an, dass Lichtwellen auch Teilcheneigenschaften besitzen. De Broglie vermutete, dass auf umgekehrter Weise auch eine Welleneigenschaft für die Materie existiere. Er schlug deshalb 1924 eine Materiewelle vor, welche die Bewegung der punktförmigen Elektronen bestimmt. Beugungsversuche von Clinton Davisson und Lester Germer mit Elektronen und Atomen an Kristallen bestätigten 1927 de Broglies Vermutungen. Wenn Materie demzufolge Welleneigenschaften haben kann, dann müsste man diese Eigenschaften auch mathematisch beschreiben können. Erwin Schrödinger entwickelte die Überlegungen von de Broglie weiter und kam 1927 zu der nach ihm benannten Schrödinger-Gleichung – Schrödinger gilt als Begründer der Wellenmechanik und konnte später zeigen, dass die Wellenmechanik und die Matrizenmechanik auf der Ebene der Beobachtungen äquivalent sind. Die Welleneigenschaften des Elektrons lassen sich mit einer Wellenfunktion Ψ mathematisch umschreiben.

Die Schrödinger-Gleichung stellt im Prinzip eine Verbindung zwischen den Welleneigenschaften, der Energie und den Raumkoordinaten des Elektrons her. Dabei ist wichtig, dass die Koordinaten nur den Raum (Volumenelement) beschreiben, in dem die Wahrscheinlichkeit am größten ist, das Elektron dort anzutreffen. Man beschreibt also nur Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.

Es gibt unendlich viele Wellenfunktionen Ψ, die der Schrödinger-Gleichung gehorchen. Dabei sind nur die Wellenfunktionen sinnvoll, die gewisse Bedingungen erfüllen: So kann die Gesamtenergie des Elektrons nur ganz bestimmte Werte annehmen („gequantelte Energiezustände”). Daher kommen nur die Wellenfunktionen in Betracht, die diesem Sachverhalt gerecht werden. Man nennt diese Funktionen auch Eigenfunktionen, die sich mit Hilfe komplizierter Formeln und besonderen Randbedingungen formulieren lassen. Diese Eigenfunktionen von Elektronen in einem Atom sind im Prinzip die so genannten Atomorbitale.

Exakt lösbar ist die Schrödinger-Gleichung allerdings nur für Einelektronensysteme, wie z. B. beim Wasserstoffatom. Jedoch lassen sich die für das Wasserstoffatom formulierten Entwürfe näherungsweise auch auf Mehrelektronensysteme übertragen. Mit diesen mathematischen Entwürfen, die sich heute mit Hilfe leistungsfähiger Computer recht gut entwickeln lassen, kombiniert man außerdem mit so genannten halbempirischen Ansätzen, die auf Beobachtungen, Messungen und Erfahrungen beruhen. Sie berücksichtigen beispielsweise Wechselwirkungen zwischen den Elektronen oder Phänomenen, die bei Atomen mit großer Elektronenanzahl auftreten (siehe Physik).

9.

Künstliche Radioaktivität

Experimente der französischen Physiker Frédéric und Irène Joliot-Curie in den frühen dreißiger Jahren ergaben, dass man die Atome eines stabilen Elements künstlich radioaktiv machen konnte, indem man sie mit passenden Teilchen oder Strahlen beschießt. Solche radioaktiven Isotope (Radioisotope) entstehen infolge einer Reaktion oder Umwandlung im Atomkern. Bei solchen Reaktionen nimmt man die 270 „ungeraden” Isotope, die in der Natur vorkommen, als Ziel für den Beschuss mit den Kernteilchen, den so genannten Projektilen. Seit der Entwicklung von Teilchenbeschleunigern, in denen man den Projektilen sehr hohe Energien verleihen kann, lassen sich Tausende von Kernreaktionen beobachten.

10.

Kernreaktionen

Zwei britischen Wissenschaftlern, Sir John D. Cockcroft und Ernest T. S. Walton, gelang es 1932 erstmals Atomkerne mit künstlich beschleunigten Teilchen zu beschießen. In ihren Experimenten ließen sie Protonen auf Lithiumkerne treffen. Bei dieser Kernreaktion wird das Lithium ⁷Li in zwei Heliumkerne aufgespalten. Man beschreibt diese Reaktion mit der Gleichung

7Li + 1H = 4He + 4He

Die Physiker bestimmten die relativen Atomgewichte der beteiligten Atome sehr genau und fanden folgende Werte: ⁷Li hat ein relatives Atomgewicht von 7,018242, ¹H von 1,008137 und ⁴He von 4,003910. Die relativen Gewichte auf der linken Seite der Gleichung ergeben zusammen 8,026379, auf der rechten Seite dagegen ergibt sich nur eine Summe von 8,007820; es ist also zu einem „Verlust” von 0,018559 gekommen. Mit Einsteins Gleichung E = mc² kann man berechnen, dass 1 u (1 atomare Gewichtseinheit) äquivalent zu 931,3 Millionen Elektronenvolt (MeV) an Energie ist. Demnach wird bei der obigen Kernreaktion eine Energie von 17,28 Megaelektronenvolt frei. Der Massen„verlust” (Massendefekt) äußert sich als Energie in der gewaltigen Geschwindigkeit der Heliumkerne. Siehe Kernchemie.

11.

Kernkräfte

Die moderne Nukleartheorie basiert auf der Annahme, dass Atomkerne aus Neutronen und Protonen bestehen, die durch die extrem starken „Kernkräfte” zusammengehalten werden. Um diese Kräfte erklären zu können, müssen die Neutronen und Protonen voneinander getrennt werden; dazu beschießt man sie mit sehr hochenergetischen Teilchen. Bei solchen Experimenten hat man über 200 so genannte Elementarteilchen gefunden, winzige Bausteine der Materie, die meist eine Lebensdauer von unter einer hundertmillionstel Sekunde haben.

Die subnukleare Welt ließ sich erstmals in den kosmischen Strahlen erkennen. Diese Strahlen bestehen aus hochenergetischen Teilchen, die aus den Tiefen des Alls kommen und die Erde treffen; viele von ihnen gelangen durch die Atmosphäre, manche erreichen sogar den Erdboden. Zu den kosmischen Strahlen gehört eine Vielzahl von verschiedenen Teilchen, von denen manche eine Energie haben, die sich mit keinem Teilchenbeschleuniger erreichen lässt. Wenn solche Teilchen auf einen Atomkern treffen, können neue Teilchen entstehen. Zu den ersten Teilchen, die man dabei beobachtet hat, gehören die Myonen (erstmals 1937 nachgewiesen). Das Myon ist im Wesentlichen ein schweres Elektron und kann entweder positiv oder negativ geladen sein. Es ist ungefähr 200mal schwerer als das Elektron. Im Jahr 1935 sagte der japanische Physiker Hideki Yukawa die Existenz des Pions voraus, das dann 1947 auch nachgewiesen werden konnte. Yukawa erhielt 1949 den Nobelpreis für Physik. Nach der verbreitetsten Theorie werden die Kernbestandteile durch „Austauschkräfte” zusammengehalten. Beim Wirken einer solchen Kraft tauschen Protonen oder Neutronen kontinuierlich die gemeinsamen Pionen aus. Die Bindung von Protonen und Neutronen lässt sich also mit der Bindung von zwei Atomen zu einem Molekül vergleichen, die ihr gemeinsames Elektronenpaar austauschen. Das Pion ist 270mal schwerer als das Elektron. Es kann positive, negative oder gar keine Ladung tragen.

12.

Elementarteilchen

Die Physiker haben lange nach einer Theorie gesucht, um Ordnung in die verwirrende Vielfalt der verschiedenen Teilchensorten zu bringen. Heute werden Teilchen nach der wichtigsten Kraft sortiert, die bei ihren Wechselwirkungen auftritt. Alle Teilchen unterliegen der Gravitation; sie ist jedoch in subatomarem Maßstab extrem schwach. Auf Hadronen wirkt sowohl die starke Kernkraft als auch die elektromagnetische Kraft. Zu den Hadronen gehören Hyperonen, Mesonen sowie das Neutron und das Proton. Leptonen „fühlen” die elektromagnetische und die schwache Kraft; hierzu gehören das Tau, das Myon, das Elektron und die Neutrinos. Teilchenähnliche Objekte, die mit Wechselwirkungen verbunden sind, heißen Bosonen. Zu ihnen gehört das Photon, das die elektromagnetische Kraft vermittelt, die W- und Z-Teilchen als Träger der schwachen Kraft und das hypothetische Teilchen, das die Gravitation trägt. Die schwache Kernkraft tritt bei solchen radioaktiven oder Zerfallsreaktionen wie dem Alphazerfall auf (die Aussendung eines Heliumkernes aus einem unstabilen Atomkern). Untersuchungen mit Beschleunigern haben außerdem ergeben, dass jede einzelne Teilchensorte ein Antiteilchen hat, das dieselbe Masse aufweist, aber in Ladung oder einer anderen elektromagnetischen Eigenschaft genau entgegengesetzt ist (siehe Antimaterie).

1963 behaupteten die US-amerikanischen Physiker Murray Gell-Mann und George Zweig, dass die Hadronen aus noch elementareren Elementarteilchen zusammengesetzt seien, den so genannten Quarks; die Wechselwirkung zwischen den Quarks sollte durch teilchenähnliche Gluonen vermittelt werden. Mit Hilfe dieser Theorie konnte man die Existenz weiterer Teilchen nachweisen. Die Quark-Theorie gilt nach längeren Untersuchungen und Auswertungen von Messdaten als bewiesen. Zur Zeit werden die Quarks als kleinste Einheit von Atomkernen angesehen. „Normale” Teilchen wie das Neutron oder das Proton setzen sich aus jeweils drei Quarks zusammen; Mesonen bestehen aus jeweils zwei Quarks. Eine exotische Form der Materie, die Pentaquarks, sind aus fünf Quarks aufgebaut.

13.

Die Freisetzung von Kernenergie

1905 formulierte Albert Einstein seine Formel E = mc², aus der die Gleichwertigkeit von Masse und Energie folgt. Nach dieser Gleichung, einem Teil seiner speziellen Relativitätstheorie, gehört zu jeder Masse (m) eine bestimmte Energiemenge (E), die man aus der Masse, multipliziert mit dem Quadrat der Lichtgeschwindigkeit (c), berechnen kann. Damit entspricht einer sehr kleinen Masse ein riesiger Energiebetrag. Da der Atomkern mehr als 99 Prozent der Atommasse enthält, muss jede nennenswerte Energiemenge, die man aus dem Atom freisetzen will, aus dem Kern stammen.

Hierzu gibt es zwei Kernprozesse von großer praktischer Bedeutung: Die Kernspaltung, d. h. das Zerspalten eines schweren Atomkernes in leichtere, und die Kernfusion, wo aus zwei leichten Atomkernen bei extrem hoher Temperatur ein schwererer Kern gebildet wird. Dem Physiker Enrico Fermi gelang 1934 die erste Kernspaltung; die Reaktion wurde aber nicht richtig gedeutet, bis 1939 die deutschen Wissenschaftler Otto Hahn, Lise Meitner und Fritz Strassmann bekannt gaben, dass sie Urankerne gespalten hatten, indem sie die Kerne mit Neutronen beschossen. Da bei dieser Reaktion weitere Neutronen freigesetzt werden, kann es zu einer Kettenreaktion mit weiteren Kernen kommen. Ein Beispiel für eine unkontrollierte Kettenreaktion ist die Explosion einer Atombombe. Mit Hilfe kontrollierter Kernreaktionen wird in Kernkraftwerken Wärme und daraus wiederum elektrischer Strom hergestellt.

Kernfusion findet in Sternen – auch in unserer Sonne – statt und ist die Quelle für ihre Wärme und ihr Licht. Ein Beispiel für die unkontrollierte Fusion ist die Explosion einer Wasserstoffbombe. Der Bau einer Anlage zur kontrollierten Fusion ist noch immer im Prototypstadium.