L’energia alliberada per una explosió nuclear és enorme. És capaç de destruir ciutats senceres en pocs minuts. Aquesta monstruosa energia s’allibera com a resultat d’una reacció nuclear.
El mecanisme d’una reacció en cadena nuclear
Del curs de física se sap que els nucleons del nucli (protons i neutrons) es mantenen units per interaccions fortes. Supera significativament les forces de repulsió de Coulomb, de manera que el nucli en el seu conjunt és estable. Al segle XX, el gran científic Albert Einstein va descobrir que la massa de nucleons individuals és una mica més gran que la seva massa en estat lligat (quan formen un nucli). On va una mica de la missa? Resulta que es converteix en l’energia d’unió dels nucleons i gràcies a això poden existir nuclis, àtoms i molècules.
La majoria dels nuclis coneguts són estables, però també n’hi ha de radioactius. Emeten energia contínuament, ja que estan subjectes a desintegració radioactiva. Els nuclis d’aquests elements químics no són segurs per als humans, però no emeten energia capaç de destruir ciutats senceres.
L’energia colossal apareix com a resultat d’una reacció en cadena nuclear. L'isòtop de l'urani-235, així com del plutoni, s'utilitzen com a combustible nuclear en una bomba atòmica. Quan un neutró entra al nucli, comença a dividir-se. Un neutró, en ser una partícula sense càrrega elèctrica, pot penetrar fàcilment a l’estructura del nucli, saltant l’acció de les forces d’interacció electrostàtica. Com a resultat, començarà a estirar-se. La forta interacció entre nucleons començarà a debilitar-se, mentre que les forces de Coulomb seguiran sent les mateixes. El nucli d’urani-235 es dividirà en dos (rarament tres) fragments. Apareixeran dos neutrons addicionals, que poden entrar en una reacció similar. Per tant, s’anomena cadena: el que provoca la reacció de fissió (neutró) és el seu producte.
Com a resultat d’una reacció nuclear, s’allibera energia que uneix els nucleons del nucli mare de l’urani-235 (energia d’unió). Aquesta reacció és la base del funcionament dels reactors nuclears i de l'explosió de la bomba atòmica. Per a la seva implementació, s’ha de complir una condició: la massa del combustible ha de ser subcrítica. En el moment de combinar plutoni amb urani-235, es produeix una explosió.
Explosió nuclear
Després de la col·lisió de nuclis de plutoni i urani, es forma una poderosa ona de xoc que afecta tots els éssers vius en un radi d'aproximadament 1 km. Una bola de foc que apareix al lloc de l'explosió s'expandeix gradualment fins als 150 metres. La seva temperatura baixa a 8 mil Kelvin quan l’ona de xoc viatja prou lluny. L’aire escalfat transporta pols radioactiva a grans distàncies. Una explosió nuclear s’acompanya d’una potent radiació electromagnètica.
