Energien frigivet fra en nuklear eksplosion er enorm. Hun er i stand til at ødelægge hele byer på få minutter. Denne uhyrlige energi frigives som et resultat af en atomreaktion.
Mekanismen for en nuklear kædereaktion
Det er kendt fra fysikforløbet, at nukleonerne i kernen - protoner og neutroner - holdes sammen af stærke interaktioner. Det overstiger signifikant kræfterne fra Coulomb-frastødning, så kernen som helhed er stabil. I det 20. århundrede opdagede den store videnskabsmand Albert Einstein, at massen af individuelle nukleoner er noget større end deres masse i en bundet tilstand (når de danner en kerne). Hvor går noget af massen hen? Det viser sig, at det bliver til bindingsenergien i nukleoner, og takket være det kan kerner, atomer og molekyler eksistere.
De fleste af de kendte kerner er stabile, men der er også radioaktive kerner. De udsender kontinuerligt energi, da de udsættes for radioaktivt henfald. Kerne af sådanne kemiske grundstoffer er usikre for mennesker, men de udsender ikke energi, der er i stand til at ødelægge hele byer.
Kolossal energi vises som et resultat af en atomkædereaktion. Isotopen af uran-235 såvel som plutonium bruges som atombrændstof i en atombombe. Når en neutron kommer ind i kernen, begynder den at dele sig. En neutron, der er en partikel uden elektrisk ladning, kan let trænge ind i kernens struktur og omgå virkningen af kræfterne ved elektrostatisk interaktion. Som et resultat begynder det at strække sig. Den stærke vekselvirkning mellem nukleoner begynder at svækkes, mens Coulomb-kræfterne forbliver de samme. Uran-235-kernen opdeles i to (sjældent tre) fragmenter. To yderligere neutroner vises, som derefter kan indgå i en lignende reaktion. Derfor kaldes det kæde: hvad der forårsager fissionsreaktionen (neutron) er dets produkt.
Som et resultat af en nuklear reaktion frigives energi, som binder nukleoner i moderkernen til uran-235 (bindingsenergi). Denne reaktion ligger til grund for driften af atomreaktorer og eksplosionen af atombomben. Til gennemførelsen skal en betingelse være opfyldt: brændstofets masse skal være subkritisk. I øjeblikket hvor plutonium kombineres med uran-235, opstår der en eksplosion.
Nuklear eksplosion
Efter kollisionen mellem plutonium- og urankerner dannes en kraftig stødbølge, der påvirker alle levende ting inden for en radius på ca. 1 km. En ildkugle, der vises på eksplosionsstedet, udvides gradvist til 150 meter. Dens temperatur falder til 8 tusind Kelvin, når chokbølgen bevæger sig langt nok. Den opvarmede luft bærer radioaktivt støv over store afstande. En nuklear eksplosion ledsages af kraftig elektromagnetisk stråling.
