Energie uvolněná z jaderného výbuchu je obrovská. Je schopná zničit celá města za pár minut. Tato monstrózní energie se uvolňuje v důsledku jaderné reakce.
Mechanismus jaderné řetězové reakce
Z kurzu fyziky je známo, že nukleony v jádře - protony a neutrony - jsou drženy pohromadě silnými interakcemi. Výrazně převyšuje síly Coulombova odpuzování, takže jádro jako celek je stabilní. Ve 20. století velký vědec Albert Einstein zjistil, že hmotnost jednotlivých nukleonů je o něco větší než jejich hmotnost ve vázaném stavu (když tvoří jádro). Kam směřuje část masy? Ukazuje se, že se mění na vazebnou energii nukleonů a díky ní mohou existovat jádra, atomy a molekuly.
Většina známých jader je stabilní, ale existují i radioaktivní. Vyzařují energii nepřetržitě, protože podléhají radioaktivnímu rozpadu. Jádra takových chemických prvků nejsou pro člověka bezpečná, ale nevyzařují energii schopnou zničit celá města.
Kolosální energie se objevuje v důsledku jaderné řetězové reakce. Izotop uranu-235, stejně jako plutonia, se používá jako jaderné palivo v atomové bombě. Když jeden neutron vstoupí do jádra, začne se dělit. Neutron, který je částicemi bez elektrického náboje, může snadno proniknout do struktury jádra a obejít působení sil elektrostatické interakce. Ve výsledku se to začne natahovat. Silná interakce mezi nukleony začne slabnout, zatímco Coulombovy síly zůstanou stejné. Jádro uranu-235 se rozdělí na dva (zřídka tři) fragmenty. Objeví se dva další neutrony, které pak mohou vstoupit do podobné reakce. Proto se tomu říká řetěz: to, co způsobuje štěpnou reakci (neutron), je jeho produkt.
V důsledku jaderné reakce se uvolňuje energie, která váže nukleony v mateřském jádru uranu-235 (vazebná energie). Tato reakce je základem provozu jaderných reaktorů a výbuchu atomové bomby. Pro jeho implementaci musí být splněna jedna podmínka: hmotnost paliva musí být podkritická. V okamžiku kombinace plutonia s uranem 235 dojde k výbuchu.
Jaderný výbuch
Po srážce jader plutonia a uranu se vytvoří silná rázová vlna, která ovlivní vše živé v okruhu asi 1 km. Ohnivá koule, která se objeví v místě výbuchu, se postupně rozšiřuje na 150 metrů. Jeho teplota klesne na 8 tisíc Kelvinů, když se rázová vlna dostane dostatečně daleko. Ohřátý vzduch přenáší radioaktivní prach na velké vzdálenosti. Jaderný výbuch je doprovázen silným elektromagnetickým zářením.
