Wybuch jądrowy: opis, klasyfikacja
Wybuch jądrowy jest procesem niezarządzanym. Podczas niej uwalniana jest duża ilość promieniowania i energii cieplnej. Efekt ten jest wynikiem reakcji rozszczepienia łańcucha jądrowego lub fuzji jądrowej, która ma miejsce w krótkim okresie czasu. 
Krótka informacja ogólna
Wybuch nuklearny w jego pochodzeniu może być konsekwencją działalności człowieka na Ziemi lub w przestrzeni bliskiej Ziemi. Zjawisko to występuje również w niektórych przypadkach w wyniku naturalnych procesów zachodzących w niektórych typach gwiazd. Sztuczna eksplozja jądrowa jest potężną bronią. Służy do niszczenia dużych obiektów ziemnych i podziemnych chronionych, skupisk sprzętu i oddziałów wroga. Ponadto, ta broń służy do całkowitego zniszczenia i stłumienia przeciwnej strony jako narzędzie do niszczenia małych i dużych rozliczenia z cywilami mieszkającymi w nich, a także przemysłowymi obiektami strategicznymi.
Klasyfikacja
Co do zasady wybuchy jądrowe charakteryzuje się na dwa sposoby. Obejmują one moc ładunku i lokalizację punktu ładowania bezpośrednio w momencie wystąpienia zakłócenia. Rzut tego punktu na powierzchnię Ziemi nazywany jest epicentrum eksplozji. Moc mierzona jest w ekwiwalencie TNT. Jest to masa trinitrotoluenu, który pod wpływem podbicia wytwarza taką samą ilość energii jak szacowana energia jądrowa. Najczęściej przy pomiarze mocy stosuje się takie jednostki jak jeden kiloton (1 kt) i jeden megaton (1 Mt) ekwiwalentu TNT. 
Zjawiska
Wybuchowi jądrowemu towarzyszą określone efekty. Są charakterystyczne tylko dla tego procesu i nie są obecne w innych eksplozjach. Natężenie zjawisk towarzyszących wybuchowi jądrowemu zależy od położenia centrum. Jako przykład, możemy wziąć pod uwagę przypadek, który był najczęstszy aż do momentu zakazu testów na planecie (pod wodą, na ziemi, w atmosferze), a w rzeczywistości w przestrzeni - sztucznej reakcji łańcuchowej w warstwie powierzchniowej. Po detonacji procesu syntezy lub rozszczepienia w bardzo krótkim czasie (około ułamków mikrosekund), olbrzymia ilość energii cieplnej i promieniującej jest uwalniana w ograniczonej objętości. Reakcja kończy się z reguły ekspansją struktury urządzenia i parowaniem. Efekty te wynikają z wpływu podwyższonej temperatury (do 107 K) i ogromnego ciśnienia (około 109 atm.) W samym epicentrum. Z dużej odległości faza ta stanowi wizualnie bardzo jasny punkt świetlny. 
Promieniowanie elektromagnetyczne
Lekkie ciśnienie podczas reakcji zaczyna się nagrzewać i wypierać otaczające powietrze z epicentrum. W rezultacie powstaje kula ognista Jednocześnie generowany jest skok ciśnienia pomiędzy sprężonym promieniowaniem i niezakłóconym powietrzem. Wynika to z przewagi prędkości ruchu czoła grzewczego nad prędkością dźwięku w warunkach środowiskowych. Po tym jak reakcja jądrowa wchodzi w fazę rozpadu, uwalnianie energii ustaje. Kolejne rozszerzanie odbywa się z powodu różnicy ciśnień i temperatur w strefie kuli ognia i samego powietrza. Należy zauważyć, że rozpatrywane zjawiska nie mają nic wspólnego z badaniami naukowymi bohatera współczesnej serii (nawiasem mówiąc, jego nazwisko jest takie samo jak słynnego fizyka Glashow - Sheldon) "The Big Bang Theory".
Promieniowanie przenikliwe
Reakcje jądrowe są źródłem promieniowania elektromagnetycznego różnego rodzaju. W szczególności przejawia się w szerokim zakresie w zakresie od fal radiowych do kwantów gamma, jąder atomowych, neutronów, szybkich elektronów. Pojawiające się promieniowanie, zwane promieniowaniem przenikliwym, z kolei wywołuje określone efekty. Są one charakterystyczne tylko dla eksplozji nuklearnej. Wysokoenergetyczne gamma-kwanty i neutrony w procesie oddziaływania z atomami tworzącymi otaczającą substancję przechodzą transformację ich stabilnej formy w niestabilne izotopy promieniotwórcze o różnych okresach i ścieżkach półtrwania. W rezultacie powstaje tak zwane promieniowanie indukowane. Wraz z fragmentami jądra atomowego materiału rozszczepialnego lub z produktami z fuzja termojądrowa, które pozostają z urządzenia wybuchowego, powstałe radioaktywne składniki wznoszą się do atmosfery. Ponadto są one rozproszone na dość dużym obszarze i tworzą infekcję na ziemi. Niestabilne izotopy towarzyszące eksplozji nuklearnej mają takie spektrum, że propagacja promieniowania może trwać tysiące lat, pomimo faktu, że intensywność promieniowania zmniejsza się z czasem. 
Impuls elektromagnetyczny
Energetyczna kwanty gamma generowane w wyniku eksplozji nuklearnej w procesie przechodzenia przez środowisko jonizują atomy, które je tworzą, wyrzucając z nich elektrony i dając im dość energii, by osiągnąć kaskadową jonizację innych atomów (do trzydziestu tysięcy jonizacji na gamma-kwantę). W rezultacie epicentrum tworzy "plamę" jonów o ładunku dodatnim i otoczonych przez olbrzymi gaz elektronowy. Ta konfiguracja nośnika, zmienna w czasie, tworzy silne pole elektryczne. To, wraz z rekombinacją zjonizowanych cząstek atomowych, znika po wybuchu. W tym procesie istnieje pokolenie silne prądy elektryczne. Służą jako dodatkowe źródło promieniowania. Cały opisany kompleks efektów nazywa się impulsem elektromagnetycznym. Pomimo tego, że trafia do niej mniej niż 1/3 dziesiątej miliardowej części energii wybuchowej, pojawia się ona w bardzo krótkim czasie. Moc, która w tym samym czasie się wyróżnia, może osiągnąć 100 GW. 
Procesy naziemne. Funkcje specjalne
W procesie chemicznej detonacji temperatura gleby przylegającej do ładunku i przyciągnięta do ruchu gleby jest stosunkowo niska. Wybuch jądrowy ma swoje własne cechy. W szczególności temperatura gleby może wynosić dziesiątki milionów stopni. Duża część energii generowanej z ogrzewania w pierwszych momentach jest uwalniana do powietrza i idzie w parze z formowaniem fali uderzeniowej i promieniowania cieplnego. Zwykła eksplozja tych zjawisk nie jest obserwowana. W związku z tym występują wyraźne różnice w wpływie na masę gleby i powierzchnię. Podczas ziemskiej eksplozji związku chemicznego, do połowy energii zostaje przeniesiona na ziemię, a podczas wybuchu jądrowego dosłownie kilka procent. Powoduje to różnicę w wielkości lejka i energii drgań sejsmicznych. 
Zima nuklearna
Koncepcja ta opisuje hipotetyczny klimat na planecie w przypadku wielkiej wojny z wykorzystaniem broni jądrowej. Przypuszczalnie w związku z usuwaniem sadzy i dymu do stratosfery, skutkami licznych pożarów wywołanych przez kilka głowic, temperatura na Ziemi spadnie wszędzie do parametrów Arktyki. Będzie to spowodowane znacznym wzrostem liczby odbitego światła słonecznego z powierzchni. Prawdopodobieństwo globalnego chłodzenia przewidywano przez długi czas (nawet w czasach Związku Radzieckiego). Późniejsze potwierdzenie hipotezy przeprowadzono za pomocą obliczeń modelowych.