La energía liberada por una explosión nuclear es enorme. Es capaz de destruir ciudades enteras en pocos minutos. Esta monstruosa energía se libera como resultado de una reacción nuclear.
El mecanismo de una reacción nuclear en cadena
Se sabe por el curso de física que los nucleones del núcleo (protones y neutrones) se mantienen unidos mediante fuertes interacciones. Supera significativamente las fuerzas de repulsión de Coulomb, por lo que el núcleo en su conjunto es estable. En el siglo XX, el gran científico Albert Einstein descubrió que la masa de los nucleones individuales es algo mayor que su masa en un estado ligado (cuando forman un núcleo). ¿A dónde va parte de la masa? Resulta que se convierte en la energía de enlace de los nucleones y gracias a ella pueden existir núcleos, átomos y moléculas.
La mayoría de los núcleos conocidos son estables, pero también los hay radiactivos. Emiten energía de forma continua, ya que están sujetos a la desintegración radiactiva. Los núcleos de tales elementos químicos no son seguros para los humanos, pero no emiten energía capaz de destruir ciudades enteras.
La energía colosal aparece como resultado de una reacción en cadena nuclear. El isótopo de uranio-235, así como el plutonio, se utilizan como combustible nuclear en una bomba atómica. Cuando un neutrón ingresa al núcleo, comienza a dividirse. Un neutrón, al ser una partícula sin carga eléctrica, puede penetrar fácilmente en la estructura del núcleo, evitando la acción de las fuerzas de interacción electrostática. Como resultado, comenzará a estirarse. La fuerte interacción entre los nucleones comenzará a debilitarse, mientras que las fuerzas de Coulomb seguirán siendo las mismas. El núcleo de uranio-235 se dividirá en dos (raramente tres) fragmentos. Aparecerán dos neutrones adicionales, que luego pueden entrar en una reacción similar. Por tanto, se llama cadena: lo que provoca la reacción de fisión (neutrón) es su producto.
Como resultado de una reacción nuclear, se libera energía, que une los nucleones en el núcleo madre del uranio-235 (energía de enlace). Esta reacción es la base del funcionamiento de los reactores nucleares y la explosión de la bomba atómica. Para su implementación, se debe cumplir una condición: la masa del combustible debe ser subcrítica. En el momento de combinar plutonio con uranio-235, se produce una explosión.
Explosión nuclear
Después de la colisión de los núcleos de plutonio y uranio, se forma una poderosa onda de choque que afecta a todos los seres vivos en un radio de aproximadamente 1 km. Una bola de fuego que aparece en el lugar de la explosión se expande gradualmente hasta los 150 metros. Su temperatura desciende a 8 mil Kelvin cuando la onda de choque viaja lo suficientemente lejos. El aire caliente transporta polvo radiactivo a grandes distancias. Una explosión nuclear va acompañada de una poderosa radiación electromagnética.
