Energija, ki se sprosti iz jedrske eksplozije, je ogromna. V nekaj minutah je sposobna uničiti celotna mesta. Ta pošastna energija se sprosti kot posledica jedrske reakcije.
Mehanizem jedrske verižne reakcije
Iz tečaja fizike je znano, da nukleone v jedru - protone in nevtrone - drži močna interakcija. Bistveno presega sile Coulomovega odbijanja, zato je jedro kot celota stabilno. V 20. stoletju je veliki znanstvenik Albert Einstein odkril, da je masa posameznih nukleonov nekoliko večja od njihove mase v vezanem stanju (ko tvorijo jedro). Kam gre nekaj mase? Izkazalo se je, da se spremeni v vezno energijo nukleonov in zahvaljujoč njej lahko obstajajo jedra, atomi in molekule.
Večina znanih jeder je stabilnih, obstajajo pa tudi radioaktivna. Neprekinjeno oddajajo energijo, saj so izpostavljeni radioaktivnemu razpadu. Jedra takih kemičnih elementov za človeka niso varna, vendar ne oddajajo energije, ki bi lahko uničila celotna mesta.
Kolosalna energija se pojavi kot posledica jedrske verižne reakcije. Izotop urana-235, pa tudi plutonij, se uporabljata kot jedrsko gorivo v atomski bombi. Ko en nevtron vstopi v jedro, se začne deliti. Nevtron, ki je delec brez električnega naboja, lahko zlahka prodre v strukturo jedra in obide delovanje sil elektrostatične interakcije. Posledično se bo začelo raztezati. Močna interakcija med nukleoni bo začela slabeti, medtem ko bodo Coulomove sile ostale enake. Jedro urana-235 se bo razdelilo na dva (redko tri) drobca. Pojavila se bosta dva dodatna nevtrona, ki lahko nato vstopijo v podobno reakcijo. Zato se imenuje veriga: tisto, kar povzroča cepitveno reakcijo (nevtron), je njen produkt.
Kot posledica jedrske reakcije se sprosti energija, ki veže nukleone v materinem jedru urana-235 (vezavna energija). Ta reakcija temelji na delovanju jedrskih reaktorjev in eksploziji atomske bombe. Za njegovo izvajanje mora biti izpolnjen en pogoj: masa goriva mora biti nadkritična. V trenutku kombiniranja plutonija z uranom-235 pride do eksplozije.
Jedrska eksplozija
Po trku jeder plutonija in urana nastane močan udarni val, ki prizadene vsa živa bitja v polmeru približno 1 km. Ognjena krogla, ki se pojavi na mestu eksplozije, se postopoma razširi na 150 metrov. Njegova temperatura pade na 8 tisoč Kelvinov, ko udarni val potuje dovolj daleč. Ogrevan zrak prenaša radioaktivni prah na velike razdalje. Jedrsko eksplozijo spremlja močno elektromagnetno sevanje.
