Energien som frigjøres fra en atomeksplosjon er enorm. Hun er i stand til å ødelegge hele byer på få minutter. Denne uhyrlige energien frigjøres som et resultat av en atomreaksjon.
Mekanismen for en kjernefysisk kjedereaksjon
Det er kjent fra fysikkurset at nukleonene i kjernen - protoner og nøytroner - holdes sammen av sterke interaksjoner. Det overskrider kraftene til Coulomb-frastøting, så kjernen som helhet er stabil. I det 20. århundre oppdaget den store forskeren Albert Einstein at massen av individuelle nukleoner er noe større enn deres masse i en bundet tilstand (når de danner en kjerne). Hvor går noe av massen? Det viser seg at det blir til bindingsenergien til nukleoner, og takket være det kan kjerner, atomer og molekyler eksistere.
De fleste kjente kjerner er stabile, men det er også radioaktive. De avgir energi kontinuerlig, ettersom de er utsatt for radioaktivt forfall. Kjernene til slike kjemiske elementer er usikre for mennesker, men de avgir ikke energi som er i stand til å ødelegge hele byer.
Kolossal energi vises som et resultat av en kjernefysisk kjedereaksjon. Isotopen til uran-235, så vel som plutonium, brukes som kjernefysisk drivstoff i en atombombe. Når en nøytron kommer inn i kjernen, begynner den å dele seg. Et nøytron, som er en partikkel uten elektrisk ladning, kan lett trenge inn i strukturen til kjernen og omgå virkningen av kreftene til elektrostatisk interaksjon. Som et resultat vil den begynne å strekke seg. Det sterke samspillet mellom nukleoner vil begynne å svekkes, mens Coulomb-kreftene vil forbli de samme. Uran-235-kjernen vil dele seg i to (sjelden tre) fragmenter. To ekstra nøytroner vil vises, som deretter kan inngå en lignende reaksjon. Derfor kalles det kjede: det som forårsaker fisjoneringsreaksjonen (nøytron) er dets produkt.
Som et resultat av en atomreaksjon frigjøres energi som bundet nukleonene i moderkjernen til uran-235 (bindingsenergi). Denne reaksjonen ligger til grunn driften av kjernefysiske reaktorer og eksplosjonen av atombomben. For at den skal implementeres, må en betingelse være oppfylt: drivstoffets masse må være subkritisk. I øyeblikket med å kombinere plutonium med uran-235, oppstår en eksplosjon.
Atomeksplosjon
Etter kollisjonen mellom plutonium- og urankjerner dannes en kraftig sjokkbølge som påvirker alle levende ting i en radius på ca. 1 km. En ildkule som dukker opp på eksplosjonsstedet utvides gradvis til 150 meter. Temperaturen synker til 8 000 Kelvin når sjokkbølgen beveger seg langt nok. Den oppvarmede luften bærer radioaktivt støv over store avstander. En kjernefysisk eksplosjon er ledsaget av kraftig elektromagnetisk stråling.
