L'énergie libérée par une explosion nucléaire est énorme. Elle est capable de détruire des villes entières en quelques minutes. Cette énergie monstrueuse est libérée à la suite d'une réaction nucléaire.
Le mécanisme d'une réaction nucléaire en chaîne
On sait depuis le cours de physique que les nucléons du noyau - protons et neutrons - sont maintenus ensemble par des interactions fortes. Il dépasse de manière significative les forces de répulsion coulombienne, donc le noyau dans son ensemble est stable. Au 20ème siècle, le grand scientifique Albert Einstein a découvert que la masse des nucléons individuels est un peu plus grande que leur masse à l'état lié (quand ils forment un noyau). Où va une partie de la masse ? Il s'avère qu'il se transforme en énergie de liaison des nucléons et grâce à cela, des noyaux, des atomes et des molécules peuvent exister.
La plupart des noyaux connus sont stables, mais il en existe aussi des radioactifs. Ils émettent de l'énergie en continu, car ils sont sujets à la désintégration radioactive. Les noyaux de ces éléments chimiques sont dangereux pour l'homme, mais ils n'émettent pas d'énergie capable de détruire des villes entières.
Une énergie colossale apparaît à la suite d'une réaction nucléaire en chaîne. L'isotope de l'uranium-235, ainsi que le plutonium, sont utilisés comme combustible nucléaire dans une bombe atomique. Lorsqu'un neutron pénètre dans le noyau, il commence à se diviser. Un neutron, étant une particule sans charge électrique, peut facilement pénétrer dans la structure du noyau, en contournant l'action des forces d'interaction électrostatique. En conséquence, il commencera à s'étirer. L'interaction forte entre les nucléons commencera à s'affaiblir, tandis que les forces de Coulomb resteront les mêmes. Le noyau d'uranium 235 se scindera en deux (rarement trois) fragments. Deux neutrons supplémentaires apparaîtront, qui peuvent alors entrer dans une réaction similaire. Par conséquent, on l'appelle en chaîne: ce qui provoque la réaction de fission (neutron) est son produit.
À la suite d'une réaction nucléaire, de l'énergie est libérée, qui lie les nucléons dans le noyau mère de l'uranium-235 (énergie de liaison). Cette réaction sous-tend le fonctionnement des réacteurs nucléaires et l'explosion de la bombe atomique. Pour sa mise en œuvre, une condition doit être remplie: la masse du carburant doit être sous-critique. Au moment de combiner le plutonium avec l'uranium-235, une explosion se produit.
Explosion nucléaire
Après la collision des noyaux de plutonium et d'uranium, une puissante onde de choc se forme, affectant tous les êtres vivants dans un rayon d'environ 1 km. Une boule de feu qui apparaît sur le site de l'explosion s'étend progressivement jusqu'à 150 mètres. Sa température chute à 8 000 Kelvin lorsque l'onde de choc se déplace suffisamment loin. L'air chauffé transporte des poussières radioactives sur de grandes distances. Une explosion nucléaire s'accompagne d'un puissant rayonnement électromagnétique.
