Energija, išsiskirianti dėl branduolinio sprogimo, yra milžiniška. Ji sugeba per kelias minutes sunaikinti ištisus miestus. Ši siaubinga energija išsiskiria dėl branduolinės reakcijos.
Branduolinės grandinės reakcijos mechanizmas
Iš fizikos kurso žinoma, kad branduolyje esantys nukleonai - protonai ir neutronai - yra palaikomi stiprios sąveikos. Tai žymiai viršija Kulono atstūmimo jėgas, todėl branduolys kaip visuma yra stabilus. XX amžiuje didysis mokslininkas Albertas Einšteinas atrado, kad atskirų nukleonų masė yra šiek tiek didesnė už jų masę surištoje būsenoje (kai jie sudaro branduolį). Kur dingsta dalis masės? Pasirodo, kad jis virsta nukleonų surišimo energija ir jo dėka gali egzistuoti branduoliai, atomai ir molekulės.
Dauguma žinomų branduolių yra stabilūs, tačiau yra ir radioaktyviųjų. Jie nuolat skleidžia energiją, nes yra radioaktyviai skilę. Tokių cheminių elementų branduoliai yra nesaugūs žmonėms, tačiau jie neišskiria energijos, galinčios sunaikinti ištisus miestus.
Kolosinė energija atsiranda dėl branduolinės grandinės reakcijos. Urano-235 izotopas, taip pat plutonis, naudojamas kaip branduolinis kuras atominėje bomboje. Kai vienas neutronas patenka į branduolį, jis pradeda dalytis. Neutronas, būdamas dalele be elektrinio krūvio, gali lengvai prasiskverbti į branduolio struktūrą, aplenkdamas elektrostatinės sąveikos jėgų veikimą. Dėl to jis pradės ruoštis. Stipri nukleonų sąveika pradės silpti, o Kulono jėgos išliks tokios pačios. Urano-235 branduolys suskaidys į du (rečiau tris) fragmentus. Pasirodys du papildomi neutronai, kurie gali sukelti panašią reakciją. Todėl tai vadinama grandine: tai, kas sukelia skilimo reakciją (neutroną), yra jos produktas.
Dėl branduolinės reakcijos išsiskiria energija, kuri surišo motinos urano-235 branduolio branduolius (rišimosi energija). Ši reakcija yra branduolinių reaktorių veikimo ir atominės bombos sprogimo pagrindas. Norint jį įgyvendinti, reikia įvykdyti vieną sąlygą: kuro masė turi būti subkritinė. Tuo metu, kai plutonis derinamas su uranu-235, įvyksta sprogimas.
Branduolinis sprogimas
Po plutonio ir urano branduolių susidūrimo susidaro galinga smūgio banga, veikianti visus gyvius maždaug 1 km spinduliu. Sprogimo vietoje pasirodęs ugnies kamuolys palaipsniui plečiasi iki 150 metrų. Jo temperatūra nukrinta iki 8 tūkstančių Kelvinų, kai smūgio banga nueis pakankamai toli. Šildomas oras perneša radioaktyvias dulkes dideliais atstumais. Branduolinį sprogimą lydi galinga elektromagnetinė spinduliuotė.
