Können Atome zerstört werden?

Können Atome zerstört werden? – Ein Blick in die Welt der Kernphysik

Die Vorstellung von Atomen als unzerstörbare Grundbausteine der Materie, wie sie im antiken Griechenland formuliert wurde, ist zwar ein anschauliches Bild, aber in der Realität eine Vereinfachung. Die Aussage „Atome sind unzerstörbar“ ist zwar im Kontext chemischer Reaktionen korrekt, versagt aber, wenn man die immense Energie betrachtet, die in den Atomkernen steckt.

In chemischen Reaktionen werden zwar Bindungen zwischen Atomen gebrochen und neue gebildet, die Atome selbst bleiben aber erhalten. Wasser (H₂O) kann beispielsweise durch Elektrolyse in Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) zerlegt werden. Die Wasserstoff- und Sauerstoffatome sind dabei unverändert. Ihre Anzahl und Art bleiben gleich. Dies bestärkte lange die Annahme der Unzerstörbarkeit.

Die Entdeckung der Radioaktivität und die Entwicklung der Kernphysik im 20. Jahrhundert revolutionierten jedoch dieses Verständnis. Wir wissen heute, dass der Atomkern aus Protonen und Neutronen besteht, die wiederum aus Quarks aufgebaut sind. Diese subatomaren Teilchen sind durch die starke Kernkraft aneinander gebunden. Diese Kraft ist extrem stark, aber ihre Reichweite ist begrenzt.

Unter bestimmten Bedingungen, beispielsweise bei Kernspaltung oder Kernfusion, kann die starke Kernkraft überwunden werden. Bei der Kernspaltung wird ein schwerer Atomkern (z.B. Uran) durch Beschuss mit Neutronen in kleinere Kerne gespalten. Dabei wird eine enorme Energie freigesetzt, und es entstehen neue, leichtere Atomkerne. Die Anzahl der Protonen und Neutronen bleibt zwar insgesamt gleich (bis auf einen minimalen Massenverlust gemäß E=mc²), aber die ursprünglichen Atome existieren nicht mehr in ihrer ursprünglichen Form. Sie wurden gewissermaßen “zerstört” und in andere Atome umgewandelt.

Ähnlich verhält es sich bei der Kernfusion, bei der leichte Atomkerne (z.B. Wasserstoffisotope) unter extremen Bedingungen zu schwereren Kernen (z.B. Helium) verschmelzen. Auch hier entsteht eine immense Energiefreisetzung, und die Ausgangsatome existieren nicht mehr in ihrer ursprünglichen Form.

Die “Zerstörung” von Atomen im Sinne einer vollständigen Vernichtung ihrer Bestandteile ist jedoch komplexer. Obwohl wir Atome spalten und fusionieren können, ist die vollständige Vernichtung der beteiligten Quarks und anderer Elementarteilchen nach heutigem Kenntnisstand nicht möglich. Die Erhaltungssätze der Physik, insbesondere die Erhaltung der Energie und der Ladung, verhindern dies.

Zusammenfassend lässt sich sagen: Atome sind in chemischen Reaktionen unzerstörbar. Auf subatomarer Ebene können sie jedoch durch Kernspaltung oder Kernfusion umgewandelt werden, was zu einer “Zerstörung” ihrer ursprünglichen Form führt. Die vollständige Vernichtung der fundamentalen Bausteine der Atome ist jedoch nach aktuellem Wissensstand nicht möglich. Die Frage nach der Zerstörbarkeit von Atomen ist daher stark kontextabhängig und erfordert ein präzises Verständnis der beteiligten physikalischen Prozesse.