Aby uzyskać stabilność, niestabilne atomy emitują promieniowanie w postaci cząstek, takich jak promieniowanie alfa i beta, lub w postaci fal elektromagnetycznych, takich jak promieniowanie gamma i promieniowanie rentgenowskie. Promieniowanie alfa: promieniowanie składające się z jąder helowych, które są rozładowywane przez radioaktywną degradację niektórych ciężkich pierwiastków, w tym uranu-238, radu-226 i plutonu.

Promieniowanie beta: promieniowanie składające się z elektronów lub pozytonów emitowanych przez atomy z prędkością zbliżoną do prędkości światła. Promieniowanie gamma: fale elektromagnetyczne uwalniane podczas rozpadu promieniotwórczego, które mogą zjonizować atomy i oddzielić wiązania chemiczne.

Jest to w przybliżeniu jedna jonizacja na mikron sześcienny. Reakcja łańcuchowa: proces rozszczepienia jądrowego, w którym uwalniane są neutrony, powoduje inne reakcje rozszczepienia jądrowego z tą samą lub większą szybkością. W przypadku broni jądrowej niezwykle szybka reakcja polegająca na wielokrotnym łańcuchu powoduje wybuchowe uwalnianie energii. W reaktorze jądrowym prędkość reakcji łańcuchowej jest kontrolowana w celu wytworzenia ciepła lub duża liczba  neutrony.

Masa krytyczna: ilość materiału rozszczepialnego, który zapewni samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową. Ilość zależy zarówno od właściwości elementu rozszczepialnego, jak i kształtu masy. Bomba wodorowa: broń jądrowa, która czerpie energię z syntezy wodoru. Znany również jako broń termojądrowa.

Jak działa bomba: broń jądrowa, podobnie jak zwykłe bomby, ma na celu spowodowanie uszkodzeń podczas eksplozji, czyli w wyniku uwolnienia dużej ilości energii w krótkim okresie czasu. W konwencjonalnych bombach, eksplozja jest tworzona przez reakcję chemiczną, która obejmuje przegrupowanie atomów, aby utworzyć nowe cząsteczki. Ilość uwolnionej energii jest proporcjonalna do energii wiążącej cząsteczek. W broni jądrowej powstaje eksplozja poprzez zmianę samych atomów - są one rozdzielane lub łączone w celu utworzenia nowych atomów.

Energia wiązania wewnątrz atomów ma wiele wielkości rzędu większych niż energie wiązania cząsteczek. Istnieją dwa główne rodzaje broni jądrowej: bomby atomowe wykorzystujące rozszczepienie jako główną reakcję, czyli atomy są rozdzielane; bomby wodorowektóre wykorzystują syntezę jako główną reakcję, czyli atomy są ze sobą połączone.

Pluton występuje naturalnie tylko w niewielkich ilościach. Większość plutonu jest produkowana w reaktorach poprzez dzielenie uranu. Następnie należy go usunąć w zakładzie przerobu, jeśli ma być użyty. Nisko wzbogacony uran może być wykorzystywany w jądrowych reaktorach energetycznych. Mechanika: atomy plutonu i uranu są ciężkie, tj. mają dużą liczbę protonów i neutronów w jądrze. Rozszczepienie ciężkiego jądra może być spontaniczną lub indukowaną absorpcją neutronów. Podczas rozszczepienia, gdy ciężkie jądro dzieli się na dwa mniejsze jądra, uwalniane są dodatkowe neutrony.

Jeżeli te neutrony są absorbowane przez inne jądra, to z kolei mogą się dzielić, uwalniając również neutrony. Z reguły neutrony emitowane przez atom spontanicznie "przechodzą" przez inne atomy, a zatem nie pobudzają dalszego rozszczepienia. Jeśli jednak atomy łączą się pod wysokim ciśnieniem, częstotliwość "uderzeń" neutronów wzrasta i może wystąpić reakcja łańcuchowa. W elektrowniach jądrowych ta reakcja łańcuchowa jest kontrolowana przez absorpcję dodatkowych neutronów. W przypadku broni jądrowej reakcja łańcuchowa staje się krytyczna, to znaczy niekontrolowana.

Osiągnij krytyczność w bomba atomowa: aby osiągnąć krytyczne znaczenie i, w związku z tym, stworzyć wybuch z rozszczepienia atomu, musi zostać wygenerowana niekontrolowana reakcja łańcuchowa poprzez kompresję materiału rozszczepialnego tak, aby atomy były wystarczająco blisko, aby uwolnić neutrony do uderzenia. Taką kompresję można uzyskać za pomocą metody pistoletowej lub implozyjnej . Metoda pistoletowa: Jedna masa uranu jest spalana w beczce do innej masy uranu. To jest najprostszy projekt i został użyty do bomby Hiroshima.

Jednak nie jest tak skuteczny jak metoda implozji. Metoda implozji. Kula materiału rozszczepialnego - pluton lub wysoko wzbogacony uran - jest otoczona zwykłymi materiałami wybuchowymi, które są jednocześnie detonowane. Knock timing ma kluczowe znaczenie dla kompresji materiału dostatecznie i równomiernie.

Blast B bomby termojądrowe  deuter i tryt - dwa izotopy wodoru - są ze sobą połączone, tworząc cięższe atomy. Jest to ta sama reakcja, co w centrum Słońca. Scalanie może wystąpić tylko w bardzo wysokich temperaturach i ciśnieniach. W broni jądrowej powstają w wyniku eksplozji rozszczepienia, aby wywołać reakcję syntezy jądrowej. Nie ma teoretycznego ograniczenia dla wybuchowej mocy broni topiącej.

Mechanika: w bombach fuzyjnych deuter i tryt są ze sobą połączone, tworząc cięższe atomy. W broni jądrowej te poziomy temperatury i ciśnienia są tworzone za pomocą wybuchu rozszczepienia, aby wywołać reakcję syntezy jądrowej. Materiały do ​​broni: rdzeń bomby atomowej to albo pluton albo wysoko wzbogacony uran. Są to jedyne materiały, które mogą zapewnić samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową. Jeśli ma być używany, musi zostać usunięty w instalacji do recyklingu.

Deuter i tryt to izotopy wodoru, które są stosowane w broń termojądrowa. Tryt jest również używany w bombie atomowej jako źródło dodatkowych neutronów w celu ułatwienia procesu rozszczepiania. Natychmiastowa konsekwencja eksplozja jądrowa. Wybuch jądrowy wytwarza kilka różnych rodzajów energii, które mają druzgocące konsekwencje: wybuch, promieniowanie cieplne, impuls elektromagnetyczny, bezpośrednie promieniowanie jądrowe i opady. Stopień uszkodzenia zależy od różnych czynników, w tym rozmiaru broni jądrowej, wysokości jej wybuchu i geografii celu.

Eksplozja: Szybkie uwolnienie energii podczas eksplozji wytwarza falę uderzeniową nadciśnienia. Bardzo blisko centrum wybuchu jądrowego nadciśnienie jest równoważne kilku tysiącom funtów na cal kwadratowy. To jest sto razy więcej ciśnienia w szybkowarze.

Nadmierny nacisk niszczy obiekty. Ludzkie płuca są rozdrabniane przy nadciśnieniu około 30 funtów na cal kwadratowy. Eksplozja generuje również szybkie wiatry, które mogą zmienić ludzi lub przedmioty w rakiety. Ciśnienie fali uderzeniowej może również powodować głuchotę.

Promieniowanie cieplne: Promieniowanie cieplne obejmuje światło i ciepło. Wybuch jądrowy wyzwala ogromną ilość energii, jaką jest światło, które można zobaczyć setki kilometrów stąd. Światło jest tak intensywne, że może wysadzać piasek, oślepiać ludzi przez wiele mil, palić cienie w betonie i zapalać łatwopalne materiały na duże odległości. Promieniowanie termiczne powoduje również oparzenia skóry ludzkiej. Promień błysku zależy od mocy broni i czystości atmosfery. Wybuch nad chmurami może zmniejszyć oparzenia spowodowane rozbiciem ciepła.

Ciepło z wybuchu jest tak intensywne, że niemal wszystkie materiały w środku eksplozji natychmiast wyparowują. Promieniowanie termiczne tworzy również ognistą kulę, która szybko rozszerza się na zewnątrz, pochłaniając tlen i, w połączeniu z efektem wybuchu, powoduje prawie całkowite zniszczenie w pewnej odległości od epicentrum.

Impuls elektromagnetyczny: wybuch jądrowy wysyła także impuls elektromagnetyczny podobny do impulsu termicznego. Chociaż impuls elektromagnetyczny nie szkodzi bezpośrednio ludziom, może spowodować zniszczenie w miejscu wybuchu jądrowego, ponieważ odcina wszystkie urządzenia elektryczne na swojej drodze, takie jak sprzęt medyczny i mikroprocesory znalezione w nowych samochodach.

Bezpośrednie promieniowanie jądrowe: Wybuch jądrowy uwalnia kilka rodzajów promieniowania. Zarówno promieniowanie gamma, jak i neutrony łatwo przenikają przez obiekty stałe i mogą być śmiertelne. Cząstki beta i alfa z reguły są mniej niebezpieczne, mają znacznie krótsze zasięgi - odpowiednio kilka metrów i kilka centymetrów. Cząstki alfa nie mogą przeniknąć ludzkiej skóry. Jednak w przypadku połknięcia cząsteczki alfa będą powodować największe szkody dla ludzkiego ciała.

Niektóre z tych materiałów wylądują na ziemi w ciągu kilku minut, a opad radioaktywny może nadal opadać przez około 24 godziny. Rosnące i opadające szczątki tworzą chmurę grzybów, która następuje po eksplozji nuklearnej. Żadne wczesne opady nie są związane z eksplozjami na dużych wysokościach, chociaż eksplozja daleko nad ziemią prowadzi do tego, że opady radioaktywne wznoszą się na wielką wysokość w obłoku grzyba i stopniowo schodzą na duży obszar.

Rozkład opadów zależy od ukształtowania terenu i warunków pogodowych, zwłaszcza od kierunku i prędkości wiatru. Opady radioaktywne mogą się przemieszczać i osiedlać w obszarach odległych o setki mil od miejsca wybuchu. Opady radioaktywne mogą być najbardziej niebezpiecznym skutkiem wybuchu jądrowego, ponieważ obszar dotknięty opadem jest znacznie szerszy niż obszar bezpośredniego promieniowania jądrowego.

Ponieważ nie istnieje żaden znany sposób zneutralizowania substancji radioaktywnej, oprócz przesyłania jej przez reaktor jądrowy, produkty radioaktywne są niebezpieczne, o ile nie rozkładają się do tego stopnia, że ​​nie emitują już znacznych ilości promieniowania. Ten czas jest zwykle traktowany jako okres półtrwania 10 razy.

Stopień uszkodzenia: stopień uszkodzenia zależy od wielkości broni jądrowej, terenu i wysokości, na której jest detonowany. Broń jądrowaWydmuchiwany na poziomie gruntu tworzy więcej opadów w wyniku dużej ilości materiału glebowego, który jest bombardowany przez wybuch i wyrzucany w powietrze, ale skutki promieniowania cieplnego i fal radioaktywnych są mniejsze niż w przypadku eksplozji powietrza.

Większość z nich ma około 100 tysięcy ton, tj. około 10 razy większa niż moc bomby Hiroszimy. Skutki promieniowania na ludzi. Wpływ promieniowania na organizm ludzki jest różny w zależności od dawki promieniowania i tego, czy efekt jest powolny, długotrwały czy duży i natychmiastowy.

Promieniowanie wpływa na komórki w ludzkim ciele, które aktywnie dzielą się. Najczęstszym rodzajem narażenia jest ekspozycja na małe obszary ciała. Uszkodzenie zlokalizowanej tkanki i naczyń krwionośnych w otwartych przestrzeniach może prowadzić do dysfunkcji narządu.