Nükleer bir patlamadan açığa çıkan enerji muazzamdır. Tüm şehirleri birkaç dakika içinde yok edebilir. Bu korkunç enerji, bir nükleer reaksiyonun bir sonucu olarak açığa çıkar.
Bir nükleer zincir reaksiyonunun mekanizması
Fizik dersinden, çekirdekteki nükleonların - protonlar ve nötronlar - güçlü etkileşimlerle bir arada tutulduğu bilinmektedir. Coulomb itme kuvvetlerini önemli ölçüde aşar, bu nedenle çekirdek bir bütün olarak kararlıdır. 20. yüzyılda, büyük bilim adamı Albert Einstein, tek tek nükleonların kütlesinin, bağlı halde (bir çekirdek oluşturduklarında) kütlelerinden biraz daha büyük olduğunu keşfetti. Kütlenin bir kısmı nereye gidiyor? Nükleonların bağlanma enerjisine dönüştüğü ve bu sayede çekirdek, atom ve moleküllerin var olabileceği ortaya çıktı.
Bilinen çekirdeklerin çoğu kararlıdır, ancak radyoaktif olanlar da vardır. Radyoaktif bozunmaya maruz kaldıkları için sürekli olarak enerji yayarlar. Bu tür kimyasal elementlerin çekirdekleri insanlar için güvenli değildir, ancak tüm şehirleri yok edebilecek enerji yaymazlar.
Muazzam enerji, nükleer zincir reaksiyonunun bir sonucu olarak ortaya çıkar. Uranyum-235 izotopu ve plütonyum atom bombasında nükleer yakıt olarak kullanılır. Bir nötron çekirdeğe girdiğinde bölünmeye başlar. Elektrik yükü olmayan bir parçacık olan bir nötron, elektrostatik etkileşim kuvvetlerinin etkisini atlayarak çekirdeğin yapısına kolayca girebilir. Sonuç olarak, gerilmeye başlayacaktır. Coulomb kuvvetleri aynı kalırken, nükleonlar arasındaki güçlü etkileşim zayıflamaya başlayacak. Uranyum-235 çekirdeği iki (nadiren üç) parçaya bölünecektir. Daha sonra benzer bir reaksiyona girebilecek iki ek nötron görünecektir. Bu nedenle zincir denir: fisyon reaksiyonuna (nötron) neden olan onun ürünüdür.
Nükleer reaksiyonun bir sonucu olarak, uranyum-235'in ana çekirdeğindeki nükleonları (bağlanma enerjisi) bağlayan enerji açığa çıkar. Bu reaksiyon, nükleer reaktörlerin çalışmasının ve atom bombasının patlamasının temelini oluşturur. Uygulanması için bir koşul yerine getirilmelidir: yakıtın kütlesi kritik altı olmalıdır. Plütonyumu uranyum-235 ile birleştirme anında bir patlama meydana gelir.
nükleer patlama
Plütonyum ve uranyum çekirdeklerinin çarpışmasından sonra, yaklaşık 1 km yarıçapındaki tüm canlıları etkileyen güçlü bir şok dalgası oluşur. Patlama yerinde beliren bir ateş topu yavaş yavaş 150 metreye kadar genişler. Şok dalgası yeterince uzağa gittiğinde sıcaklığı 8 bin Kelvin'e düşüyor. Isınan hava, radyoaktif tozu uzak mesafelere taşır. Nükleer bir patlamaya güçlü elektromanyetik radyasyon eşlik eder.
