Af hverju eru kjarnorkusprengjur svona kraftmiklar?

Svar

Fyrst er þess að geta að það eru ekki einungis kjarnorkusprengjur mannanna sem eru kraftmiklar heldur er kjarnorka langöflugasta náttúrlega orkulindin í sólkerfinu. Margar aðrar orkumyndir eiga rætur að rekja til kjarnasamruna í sólinni, samanber svar sama höfundar við spurningunni Hvað er helst því til fyrirstöðu að nýta kjarnasamruna til tannburstunar?.

Þegar menn búa til sprengjur eða annað slíkt eru því takmörk sett, hversu stórar þær geta verið án þess að menn missi stjórn á þeim. Þess vegna skiptir máli að orkuframleiðsla sé sem mest miðað við efnismagnið eða massann í sprengjunni eða efninu sem orkan er unnin úr. Kjarnorkan er einmitt sú orkulind þar sem hlutfallslega mest orka myndast miðað við efnið sem notað er til að framleiða hana.



Kjarnorkusprengjan Feiti maður sem var sprengd í Nagasaki
Eðlilegast er að bera kjarnorkusprengjur saman við aðrar "hefðbundnar" sprengjur sem menn þekkja. Í þess konar sprengjum verða svokölluð efnahvörf, oftast bruni, þar sem eitt efnasamband er að breytast í önnur. Við þetta losnar úr læðingi orka sem við köllum efnaorku. Hún á upptök sín í rafeindaskipan í frumeindum og sameindum utan atómkjarnans.

Kjarnorkan myndast hins vegar við kjarnahvörf þar sem atómkjarnar breytast hverjir í aðra og gefa frá sér orku um leið. Þannig á kjarnorkan upptök sín í atómkjarnanum. Hann er miklu þéttari en atómið eða frumeindin í heild. Kraftarnir sem halda honum saman eru mörgum sinnum meiri en þeir sem halda rafeindum á braut um kjarnann í frumeindum og sameindum og koma við sögu í efnahvörfum. Í kjarnahvörfum breytist þess vegna miklu stærri hluti massans í orku en í efnahvörfum.

Mynd: Kjarnorkusprengja - Sótt 01.06.10