Tuumaplahvatuse tagajärjel eralduv energia on tohutu. Ta suudab mõne minutiga hävitada terved linnad. See koletu energia vabaneb tuumareaktsiooni tagajärjel.
Tuumaahelreaktsiooni mehhanism
Füüsikakursusest on teada, et tuumas olevaid nukleone - prootoneid ja neutroneid - hoiavad koos tugevad vastasmõjud. See ületab oluliselt Coulombi tõrjumisjõude, seega on tuum tervikuna stabiilne. 20. sajandil avastas suur teadlane Albert Einstein, et üksikute nukleonide mass on seotud olekus (kui nad moodustavad tuuma) mõnevõrra suurem kui nende mass. Kuhu osa massist läheb? Selgub, et see muutub nukleonide sidumisenergiaks ja tänu sellele võivad tuumad, aatomid ja molekulid eksisteerida.
Enamik teadaolevatest tuumadest on stabiilsed, kuid on ka radioaktiivseid. Nad eraldavad energiat pidevalt, kuna nad alluvad radioaktiivsele lagunemisele. Selliste keemiliste elementide tuumad on inimeste jaoks ohtlikud, kuid nad ei eralda energiat, mis on võimeline terveid linnu hävitama.
Kolossaalne energia ilmub tuumaahela reaktsiooni tulemusena. Uraan-235 isotoopi, samuti plutooniumi kasutatakse tuumakütusena aatomipommis. Kui üks neutron tuuma siseneb, hakkab see jagunema. Neutron, olles elektrilaenguta osake, võib hõlpsasti tungida tuuma struktuuri, möödudes elektrostaatilise interaktsiooni jõudude toimest. Selle tulemusena hakkab see venima. Tugev interaktsioon nukleonide vahel hakkab nõrgenema, samas kui Coulombi jõud jäävad samaks. Uraan-235 tuum jaguneb kaheks (harva kolmeks) fragmendiks. Ilmub veel kaks neutronit, mis võivad seejärel samamoodi reageerida. Seetõttu nimetatakse seda ahelaks: see, mis põhjustab lõhustumisreaktsiooni (neutron), on selle saadus.
Tuumareaktsiooni tagajärjel vabaneb energia, mis seostas uraan-235 (tuumaenergia) ematuumas olevad nukleonid. See reaktsioon on tuumareaktorite töö ja aatomipommi plahvatuse aluseks. Selle rakendamiseks peab olema täidetud üks tingimus: kütuse mass peab olema alakriitiline. Plutooniumi ja uraan-235 kombineerimise hetkel toimub plahvatus.
Tuumaplahvatus
Pärast plutooniumi ja uraani tuumade kokkupõrget moodustub võimas lööklaine, mis mõjutab kõiki elusolendeid umbes 1 km raadiuses. Plahvatuskohale ilmunud tulekera laieneb järk-järgult 150 meetrini. Kui lööklaine liigub piisavalt kaugele, langeb selle temperatuur 8 tuhande kelvinini. Kuumutatud õhk kannab radioaktiivset tolmu suurte vahemaade taha. Tuumaplahvaga kaasneb võimas elektromagnetiline kiirgus.
