Ядролық жарылыстан шыққан энергия орасан зор. Ол бірнеше минут ішінде бүкіл қалаларды жоюға қабілетті. Бұл сұмдық энергия ядролық реакция нәтижесінде бөлінеді.
Ядролық тізбекті реакцияның механизмі
Физика курсынан ядродағы нуклондар - протондар мен нейтрондар - күшті өзара әрекеттесу арқылы ұсталатыны белгілі. Ол кулонның итерілу күшінен едәуір асып түседі, сондықтан ядро тұтастай алғанда тұрақты. 20 ғасырда ұлы ғалым Альберт Эйнштейн жеке нуклондардың массасы олардың байланысқан күйдегі массасынан (ядро құрған кезде) біршама үлкен екенін анықтады. Бұқараның бір бөлігі қайда кетеді? Ол нуклондардың байланыс энергиясына айналады және оның арқасында ядролар, атомдар мен молекулалар тіршілік ете алады.
Белгілі ядролардың көпшілігі тұрақты, бірақ радиоактивті ядролар да бар. Олар радиоактивті ыдырауға ұшырағандықтан энергияны үздіксіз шығарады. Мұндай химиялық элементтердің ядролары адамдар үшін қауіпті, бірақ олар бүкіл қалаларды жоюға қабілетті энергияны шығармайды.
Үлкен энергия ядролық тізбектің реакциясы нәтижесінде пайда болады. Уран-235 изотопы, сондай-ақ плутоний атом бомбасында ядролық отын ретінде қолданылады. Бір нейтрон ядроға енген кезде бөліне бастайды. Нейтрон, электр заряды жоқ бөлшек бола отырып, электростатикалық өзара әрекеттесу күштерінің әсерін айналып өтіп, ядро құрылымына оңай енеді. Нәтижесінде ол созыла бастайды. Нуклондар арасындағы күшті өзара әрекеттесу әлсірей бастайды, ал кулондық күштер өзгеріссіз қалады. Уран-235 ядросы екі (сирек үш) бөлікке бөлінеді. Қосымша екі нейтрон пайда болады, олар кейіннен осындай реакцияға түсе алады. Сондықтан оны тізбек деп атайды: бөліну реакциясын тудыратын (нейтрон) оның өнімі.
Ядролық реакция нәтижесінде энергия бөлінеді, ол уранның аналық ядросындағы нуклондарды-235 байланыстырады (байланыс энергиясы). Бұл реакция ядролық реакторлардың жұмысы мен атом бомбасының жарылуының негізінде жатыр. Оны жүзеге асыру үшін бір шарт орындалуы керек: отынның массасы субкритикалық болуы керек. Плутонийді уран-235-пен біріктіру кезінде жарылыс болады.
Ядролық жарылыс
Плутоний мен уран ядроларының соқтығысуынан кейін шамамен 1 км радиустағы барлық тіршілік иелеріне әсер ететін күшті соққы толқыны пайда болады. Жарылыс орнында пайда болатын от шар біртіндеп 150 метрге дейін кеңейеді. Соққы толқыны жеткілікті қашықтыққа жеткенде оның температурасы 8 мың Кельвинге дейін төмендейді. Қыздырылған ауа радиоактивті шаңды үлкен қашықтыққа тасымалдайды. Ядролық жарылыс қуатты электромагниттік сәулеленумен қатар жүреді.
