لتصبح مستقرة ، تنبعث الذرات غير المستقرة إشعاعًا على شكل جسيمات ، مثل إشعاع ألفا وبيتا ، أو على شكل موجات كهرمغنطيسية ، مثل أشعة جاما والأشعة السينية. إشعاع ألفا: الإشعاع الذي يتكون من نوى الهيليوم التي يتم تفريغها بسبب التدهور الإشعاعي لبعض العناصر الثقيلة ، بما في ذلك اليورانيوم 238 ، والراديوم 226 ، والبلوتونيوم.

إشعاع بيتا: إشعاع يتكون من إلكترونات أو بوزيترونات تنبعث من الذرات بسرعة تقترب من سرعة الضوء. إشعاع غاما: الموجات الكهرومغناطيسية التي تطلق خلال التسوس الإشعاعي ، والتي يمكن أن تؤيِّد الذرات والروابط الكيميائية المنفصلة.

هذا هو واحد تقريبا التأين لكل ميكرون مكعب. التفاعل المتسلسل: عملية الانشطار النووي ، التي يتم فيها إطلاق النيوترونات ، تسبب تفاعلات أخرى للانشطار النووي بنفس السرعة أو أكبر. في الأسلحة النووية ، يؤدي تفاعل السلسلة المتكاثفة السريعة للغاية إلى إطلاق متفجر للطاقة. في المفاعل النووي ، يتم التحكم في سرعة التفاعل المتسلسل لتوليد الحرارة أو عدد كبير   النيوترونات.

الكتلة الحرجة: كمية المواد الانشطارية التي ستوفر تفاعل سلسلة متسلسل ذاتياً. تعتمد الكمية على خصائص العنصر الانشطاري وشكل الكتلة. قنبلة هيدروجينية: سلاح نووي يستمد طاقته من اندماج الهيدروجين. المعروف أيضا باسم الأسلحة النووية الحرارية.

كيف تعمل القنبلة: الأسلحة النووية ، مثل القنابل العادية ، مصممة لإحداث الضرر أثناء الانفجار ، أي نتيجة لإطلاق كمية كبيرة من الطاقة في فترة قصيرة من الزمن. في القنابل التقليدية ، يتم إنشاء انفجار بواسطة تفاعل كيميائي يتضمن إعادة ترتيب الذرات لتشكيل جزيئات جديدة. كمية الطاقة التي يتم إطلاقها تتناسب مع الطاقات الرابطة للجزيئات. في الأسلحة النووية ، يتم إنشاء انفجار عن طريق تغيير الذرات نفسها - فهي إما انقسام أو تنصهر لإنشاء ذرات جديدة.

إن طاقات الارتباط داخل الذرات لها مقادير أكبر بكثير من الطاقات الرابطة للجزيئات. هناك نوعان رئيسيان من الأسلحة النووية: القنابل الذرية التي تستخدم الانشطار كرد فعل رئيسي ، أي أن الذرات موزعة ؛ قنابل هيدروجينيةالتي تستخدم التوليف كرد فعل رئيسي ، أي أن الذرات تندمج معًا.

يحدث البلوتونيوم بشكل طبيعي بكميات صغيرة فقط. يتم إنتاج معظم البلوتونيوم في المفاعلات بتقسيم اليورانيوم. يجب إزالته بعد ذلك في مصنع إعادة المعالجة إذا كان سيتم استخدامه. يمكن استخدام اليورانيوم منخفض التخصيب في مفاعلات الطاقة النووية. الميكانيكا: تكون ذرات البلوتونيوم واليورانيوم ثقيلة ، أي لدينا عدد كبير من البروتونات والنيوترونات في النواة. إن انشطار نواة ثقيلة يمكن أن يكون امتصاصًا نيوترونيًا عفويًا أو مستحثًا. أثناء الانشطار ، عندما تنقسم النواة الثقيلة إلى نواتين أصغر ، يتم إطلاق نيوترونات إضافية.

إذا تم امتصاص هذه النيوترونات من قبل النوى الأخرى ، فإنها بدورها يمكن أن تنقسم ، وكذلك إطلاق النيوترونات. وكقاعدة ، فإن النيوترونات المنبعثة من الذرة "تمر عبر" الذرات الأخرى بشكل عفوي وبالتالي لا تحفز مزيدا من الانشطار. ومع ذلك ، إذا اندمجت الذرات تحت ضغط مرتفع ، فإن تكرار "ضربات" النيوترونات يزداد ويمكن أن يحدث تفاعل متسلسل. في محطات الطاقة النووية ، يتم التحكم في هذا التفاعل التسلسلي عن طريق امتصاص النيوترونات الإضافية. في الأسلحة النووية ، يصبح هذا التفاعل المتسلسل حرجًا ، أي غير خاضع للرقابة.

تحقيق الحرجه في القنبلة الذرية: لتحقيق أهمية حاسمة ، وبالتالي ، لخلق انفجار من الانشطار الذري ، يجب أن يتولد تفاعل سلسلة غير متحكم فيه عن طريق ضغط مادة انشطارية بحيث تكون الذرات قريبة بما فيه الكفاية لتحرير النيوترونات للإضراب .يمكن الحصول على هذا الضغط باستخدام طريقة البندقية أو طريقة الانفجار الداخلي . طريقة البندقية: يتم حرق كتلة واحدة من اليورانيوم في برميل إلى كتلة أخرى من اليورانيوم. هذا هو أبسط تصميم وكان يستخدم لقنبلة هيروشيما.

ومع ذلك ، فهي ليست بنفس فعالية طريقة الانجراف. طريقة الاندماج. يحيط بمجال المواد الانشطارية - البلوتونيوم أو اليورانيوم العالي التخصيب - المتفجرات العادية التي يتم تفجيرها في وقت واحد. يعد توقيت الضرب أمرًا ضروريًا لضغط المواد بشكل كافٍ ومتساوٍ.

انفجار ب قنابل نووية حرارية   يتم دمج الديوتيريوم والتريتيوم - وهما نظائر الهيدروجين - معًا لإنشاء ذرات أثقل. هذا هو رد الفعل نفسه كما في وسط الشمس. يمكن أن يحدث الدمج فقط عند درجات الحرارة والضغوط العالية جدًا. في الأسلحة النووية ، يتم إنشاؤها بواسطة انفجار انشطاري لإثارة رد فعل الاندماج. لا يوجد حد نظري للقدرة التفجيرية لسلاح قابل للانصهار.

الميكانيكا: في القنابل النووية الحرارية ، يتم دمج الديوتيريوم والتريتيوم معا لخلق ذرات أثقل. في الأسلحة النووية ، يتم إنشاء هذه المستويات من درجة الحرارة والضغط باستخدام انفجار انشطاري لتحريك تفاعل الاندماج. المواد اللازمة لصنع الأسلحة: إن جوهر القنبلة الانشطارية هو إما بلوتونيوم أو يورانيوم عالي التخصيب. هذه هي المواد الوحيدة التي يمكن أن توفر تفاعل سلسلة متسلسل ذاتيًا. إذا كان سيتم استخدامها ، فيجب إزالتها بعد ذلك في التثبيت لإعادة التدوير.

الديوتيريوم والتريتيوم هي نظائر الهيدروجين التي تستخدم في أسلحة حرارية نووية. يستخدم التريتيوم أيضاً في القنبلة الانشطارية كمصدر لنيوترونات إضافية لتسهيل عملية الانشطار. النتيجة الفورية انفجار نووي. ينتج الانفجار النووي عدة أنواع مختلفة من الطاقة التي لها عواقب مدمرة: انفجار ، إشعاع حراري ، نبضة كهرمغنطيسية ، إشعاع نووي مباشر ، وهطول الأمطار. تعتمد درجة الضرر على عوامل مختلفة ، بما في ذلك حجم السلاح النووي ، وارتفاع تفجيره وجغرافية الهدف.

الانفجار: إن الإفراج السريع عن الطاقة في انفجار يخلق موجة صدمة من الضغط الزائد. على مقربة شديدة من مركز الانفجار النووي ، فإن الضغط الزائد يعادل عدة آلاف من الجنيهات لكل بوصة مربعة. هذا هو الضغط أكثر من مائة مرة في طنجرة الضغط.

الضغط المفرط يدمر الأشياء. يتم سحق الرئتين البشريتين عند ضغط زائد يبلغ حوالي 30 رطل لكل بوصة مربعة. كما يولد الانفجار رياحًا عالية السرعة يمكنها تحويل الأشخاص أو الأشياء إلى صواريخ. يمكن أن يسبب ضغط موجة الصدمة أيضًا الصمم.

الإشعاع الحراري: يشمل الإشعاع الحراري الضوء والحرارة. يطلق تفجير نووي كمية هائلة من الطاقة مثل الضوء الذي يمكن رؤيته على بعد مئات الأميال. الضوء شديد لدرجة أنه يمكن أن ينفجر بالرمل ، المكفوفين لأميال عديدة ، يحرق الظلال إلى الخرسانة ويشعل المواد القابلة للاشتعال على مسافات طويلة. تسبب الإشعاع الحراري أيضًا حروقًا على جلد الإنسان. يعتمد نصف قطر الفلاش على قوة السلاح وضوح الغلاف الجوي. يمكن أن يؤدي الانفجار فوق السحب إلى تقليل الحروق الناجمة عن اشتعال الحرارة.

الحرارة من الانفجار شديدة لدرجة أن جميع المواد تقريبا في مركز الانفجار تتبخر على الفور. كما يخلق الإشعاع الحراري كرة نارية ، والتي تتوسع بسرعة إلى الخارج ، وتستهلك الأكسجين ، وتقترن بتأثير متفجر ، وتؤدي إلى تدمير كامل تقريبا على مسافة من مركز الزلزال.

الدافع الكهرومغناطيسي: يرسل انفجار نووي أيضا دفعة الكهرومغناطيسية تشبه الدافع الحراري. على الرغم من أن النبض الكهرومغناطيسي لا يلحق الضرر مباشرة بالناس ، إلا أنه يمكن أن يتسبب في تدمير موقع انفجار نووي ، لأنه يغلق جميع الأجهزة الكهربائية في مساره ، مثل المعدات الطبية والرقاقات الدقيقة الموجودة على السيارات الجديدة.

الإشعاع النووي المباشر: يطلق الانفجار النووي عدة أنواع من الإشعاع. كل من أشعة غاما والنيوترونات تخترق بسهولة الأشياء الصلبة ويمكن أن تكون مميتة. جسيمات بيتا وألفا ، كقاعدة عامة ، أقل خطورة ، ولها نطاقات أقصر بكثير - عدة أمتار وعدة سنتيمترات ، على التوالي. لا يمكن لجسيمات ألفا اختراق جلد الإنسان. ومع ذلك ، إذا ابتلع ، جسيمات ألفا سيسبب معظم الضرر لجسم الإنسان.

سوف تهبط بعض هذه المواد على الأرض في غضون بضع دقائق ، ويمكن أن يستمر السقط الإشعاعي في الهبوط لمدة 24 ساعة تقريبًا. يتشكل الحطام الصاعد والمنزل من سحابة عيش الغراب ، والتي تتبع انفجارًا نوويًا. لا يرتبط هطول الأمطار في وقت مبكر بانفجارات على ارتفاعات عالية ، على الرغم من أن الانفجار فوق سطح الأرض يؤدي إلى حقيقة أن الترسب الإشعاعي يرتفع إلى ارتفاع كبير في سحابة الفطر وينحدر تدريجيا إلى منطقة كبيرة.

يعتمد توزيع الهطول على تضاريس الأرض والظروف الجوية ، خاصة على اتجاه الريح وسرعتها. يمكن أن تتحرك العواقب المشعة وتستقر في مناطق تبعد مئات الأميال عن موقع الانفجار. يمكن أن يكون التداعيات الإشعاعية التأثير الأكثر خطورة لانفجار نووي ، لأن المنطقة المتأثرة بهطول الأمطار أوسع بكثير من منطقة الإشعاع النووي المباشر.

وبما أنه لا توجد طريقة معروفة لتحييد مادة مشعة ، فإلى جانب إرسالها عبر مفاعل نووي ، تكون المنتجات المشعة خطرة ما دامت لا تتحلل إلى درجة أنها لم تعد تصدر كميات كبيرة من الإشعاع. يعتبر هذا الوقت عادة نصف عمر 10 مرات.

درجة الضرر: تعتمد درجة الضرر على حجم السلاح النووي والتضاريس والارتفاع الذي تنفجر عنده. سلاح نوويإن التفجير على مستوى سطح الأرض يخلق مزيدًا من الأمطار نتيجة كمية كبيرة من مواد التربة التي يتم قصفها بواسطة انفجار وتطرح في الهواء ، ولكن تأثيرات الإشعاع الحراري والموجات الإشعاعية أقل من انفجار الهواء.

معظمهم حوالي 100 ألف طن ، أي حوالي 10 أضعاف قوة قنبلة هيروشيما. آثار الإشعاع على الناس. يختلف تأثير الإشعاع على جسم الإنسان اعتمادًا على جرعة الإشعاع وما إذا كان التأثير بطيئًا أو طويلًا أو كبيرًا وحظيًا.

يؤثر الإشعاع على الخلايا في جسم الإنسان ، والتي تنقسم بفعالية. النوع الأكثر شيوعا من التعرض هو التعرض لمناطق صغيرة من الجسم. يمكن أن يؤدي تلف الأنسجة الموضعية والأوعية الدموية في المناطق المفتوحة إلى خلل في وظائف الأعضاء.