الطاقة المنبعثة من انفجار نووي هائلة. إنها قادرة على تدمير مدن بأكملها في بضع دقائق. يتم إطلاق هذه الطاقة الهائلة نتيجة تفاعل نووي.
آلية تفاعل نووي متسلسل
من المعروف من مسار الفيزياء أن النيوكليونات في النواة - البروتونات والنيوترونات - مرتبطة ببعضها البعض عن طريق تفاعلات قوية. إنه يتجاوز بشكل كبير قوى تنافر كولوم ، لذا فإن النواة ككل مستقرة. في القرن العشرين ، اكتشف العالم العظيم ألبرت أينشتاين أن كتلة النكليونات الفردية أكبر إلى حد ما من كتلتها في حالة مقيدة (عندما تشكل نواة). أين يذهب جزء من الكتلة؟ اتضح أنها تتحول إلى طاقة ملزمة للنيوكليونات وبفضلها يمكن أن توجد الذرات والجزيئات.
معظم النوى المعروفة مستقرة ، ولكن هناك أيضًا نوى مشعة. تنبعث منها الطاقة بشكل مستمر ، لأنها تخضع للاضمحلال الإشعاعي. نوى هذه العناصر الكيميائية غير آمنة للبشر ، لكنها لا تنبعث منها طاقة قادرة على تدمير مدن بأكملها.
تظهر الطاقة الهائلة نتيجة تفاعل نووي متسلسل. يستخدم نظير اليورانيوم 235 وكذلك البلوتونيوم كوقود نووي في القنبلة الذرية. عندما يدخل نيوترون واحد إلى النواة ، يبدأ في الانقسام. يمكن للنيوترون ، باعتباره جسيمًا بدون شحنة كهربائية ، أن يخترق بسهولة بنية النواة ، متجاوزًا تأثير قوى التفاعل الكهروستاتيكي. نتيجة لذلك ، ستبدأ في التمدد. سيبدأ التفاعل القوي بين النيوكليونات في الضعف ، بينما ستبقى قوى كولوم كما هي. تنقسم نواة اليورانيوم 235 إلى جزأين (نادرًا ثلاثة). سيظهر نيوترونان إضافيان ، ويمكنهما بعد ذلك الدخول في تفاعل مماثل. لذلك يطلق عليها سلسلة: ما يسبب تفاعل الانشطار (النيوترون) هو نتاجها.
نتيجة لتفاعل نووي ، يتم إطلاق الطاقة التي تربط النوى في النواة الأم لليورانيوم 235 (طاقة ملزمة). هذا التفاعل هو أساس عمل المفاعلات النووية وانفجار القنبلة الذرية. لتنفيذه ، يجب استيفاء شرط واحد: يجب أن تكون كتلة الوقود دون الحرجة. في لحظة الجمع بين البلوتونيوم واليورانيوم 235 يحدث انفجار.
انفجار نووي
بعد اصطدام نوى البلوتونيوم واليورانيوم ، تتشكل موجة صدمة قوية تؤثر على جميع الكائنات الحية داخل دائرة نصف قطرها حوالي كيلومتر واحد. تتسع كرة نارية تظهر في موقع الانفجار تدريجياً إلى 150 متراً. تنخفض درجة حرارته إلى 8 آلاف كلفن عندما تنتقل موجة الصدمة لمسافة كافية. يحمل الهواء الساخن الغبار المشع لمسافات طويلة. الانفجار النووي مصحوب بإشعاع كهرومغناطيسي قوي.
