L'energia rilasciata da un'esplosione nucleare è enorme. È in grado di distruggere intere città in pochi minuti. Questa mostruosa energia viene rilasciata a seguito di una reazione nucleare.
Il meccanismo di una reazione nucleare a catena
È noto dal corso di fisica che i nucleoni nel nucleo - protoni e neutroni - sono tenuti insieme da interazioni forti. Supera significativamente le forze di repulsione di Coulomb, quindi il nucleo nel suo insieme è stabile. Nel XX secolo, il grande scienziato Albert Einstein scoprì che la massa dei singoli nucleoni è leggermente maggiore della loro massa in uno stato legato (quando formano un nucleo). Dove va una parte della massa? Si scopre che si trasforma nell'energia di legame dei nucleoni e grazie ad essa possono esistere nuclei, atomi e molecole.
La maggior parte dei nuclei conosciuti sono stabili, ma ve ne sono anche di radioattivi. Emettono energia in modo continuo, in quanto soggetti a decadimento radioattivo. I nuclei di tali elementi chimici sono pericolosi per l'uomo, ma non emettono energia in grado di distruggere intere città.
L'energia colossale appare come risultato di una reazione nucleare a catena. L'isotopo dell'uranio-235, così come il plutonio, sono usati come combustibile nucleare in una bomba atomica. Quando un neutrone entra nel nucleo, inizia a dividersi. Un neutrone, essendo una particella priva di carica elettrica, può facilmente penetrare nella struttura del nucleo, aggirando l'azione delle forze di interazione elettrostatica. Di conseguenza, inizierà ad allungarsi. La forte interazione tra i nucleoni inizierà a indebolirsi, mentre le forze di Coulomb rimarranno le stesse. Il nucleo di uranio-235 si dividerà in due (raramente tre) frammenti. Appariranno altri due neutroni, che possono quindi entrare in una reazione simile. Pertanto, si chiama catena: ciò che provoca la reazione di fissione (neutrone) è il suo prodotto.
Come risultato di una reazione nucleare, viene rilasciata energia, che lega i nucleoni nel nucleo madre dell'uranio-235 (energia di legame). Questa reazione è alla base del funzionamento dei reattori nucleari e dell'esplosione della bomba atomica. Per la sua attuazione, deve essere soddisfatta una condizione: la massa del carburante deve essere subcritica. Al momento della combinazione del plutonio con l'uranio-235, si verifica un'esplosione.
Esplosione nucleare
Dopo la collisione di nuclei di plutonio e uranio, si forma una potente onda d'urto che colpisce tutti gli esseri viventi entro un raggio di circa 1 km. Una palla di fuoco che appare nel luogo dell'esplosione si espande gradualmente fino a 150 metri. La sua temperatura scende a 8 mila Kelvin quando l'onda d'urto viaggia abbastanza lontano. L'aria riscaldata trasporta polvere radioattiva su grandi distanze. Un'esplosione nucleare è accompagnata da potenti radiazioni elettromagnetiche.
