Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.
Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.
Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki veya daha fazla çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Fisyon reaksiyonlarında radyoaktif elementler kullanılır ve tepkimeler için bir ilk enerjiye ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa tepkime zincirleme olarak devam eder.
Nükleer füzyon, nükleer kaynaşma ya da kısaca füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar.
Nükleer enerji mühendisliği, nükleer fizik ve radyasyonun madde ile etkileşimi ilkelerine dayalı olarak atomun çekirdeği üzerine pratik uygulamalar yapan bir bilim dalıdır. Bu mühendislik alanında çalışmalar genel olarak nükleer santrallerin ve reaktörlerin, kısacası nükleer fisyon sistemlerinin ve alt elemanlarının tasarımı, analizi, geliştirilmesi, bakımı, test edilmesi, modellenmesi, inşaatı, işletmeye alınması ve sökülmesi gibi konular üzerinde yoğunlaşmıştır. Nükleer enerji mühendisliği kapsamında aynı zamanda nükleer füzyon, radyasyonun tıbbi uygulamaları, nükleer güvenlik, ısı transferi, nükleer yakıt teknolojisi, nükleer verimlilik, radyoaktif atıklar, atom bombaları ve radyoaktivitenin çevreye olan etkileri üzerine çalışmalar çok yaygın bir şekilde bulunmaktadır. Türkiye'de nükleer enerji mühendisliği dalında lisans eğitimi veren kuruluşlar Hacettepe Üniversitesi ve Sinop Üniversitesi'dir.
Kitle imha silahı ya da ABC silahı, insanlar başta olmak üzere canlılar üzerinde büyük miktarda yıkıma sebep olabilecek anti-personel silahlarının genel adıdır. Çoğunlukla kimyasal, biyolojik, radyoaktif ve nükleer silahlar(KBRN silahları) bu adla anılırlar. Bu ibare ilk olarak 1937'de İspanya'nın Guernica kentinin Naziler tarafından uğratıldığı hava saldırısı için kullanılmış ve de 2003'te Amerika Birleşik Devletleri tarafından Irak'ın işgali için sebep olarak gösterilmiştir; fakat daha sonra bu iddianın Irak'ta hiçbir KİS bulunmamasıyla doğru olmadığı kanıtlanmıştır.
Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.
Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.
Yoğunlanma bulutu veya mantar bulut, Nispeten nemli bir atmosferdeki nükleer patlamayı takiben ateş topunu geçişi olarak çevreleyen çok ince su damlacıklarından duman veya sis. Patlamanın negatif safhasındaki hava genişlemesi ısının azaldığı patlama sonuçlarında dalgalanmakta, bu nedenle havadaki mevcut su buharının yoğunlaşması oluşmakta ve bir bulut teşkil etmektedir. Bulut, basıncın normale döndüğü ve hava sıcaklığının tekrar yükseldiği zaman hemen ortadan kalkmaktadır. Bu olgu, Wilson bulut kümesinde Fizikçiler tarafından kullanılana benzerdir ve bazen bulut küme etkisi olarak anılmaktadır.
Hidrojen bombası veya füzyon bombası, kontrolsüz termonükleer enerji sağlayabilen yıkıcı nükleer silah.
Nükleer fizik veya çekirdek fiziği, atom çekirdeklerinin etkileşimlerini ve parçalarını inceleyen bir fizik alanıdır. Nükleer enerji üretimi ve nükleer silah teknolojisi nükleer fiziğin en çok bilinen uygulamalarıdır fakat nükleer tıp, manyetik rezonans görüntüleme, malzeme mühendisliğinde iyon implantasyonu, jeoloji ve arkeolojide radyo karbon tarihleme gibi birçok araştırma da nükleer fiziğin uygulama alanıdır.
Nükleer silahlar tarafından patlamaları sırasında troposfere ulaşan enerji 4 ana kategoriye ayrılır;
- Tahrip: Tüm enerjinin %40-50'si
- Termal Radyasyon: Tüm enerjinin %30-50'si
- İyonlaşan radyasyon: Tüm enerjinin %5'i
- Çöküntü radyasyon: Tüm enerjinin %5-10'u
Çar Bombası ;, alfanümerik adlandırma ile AN602, hidrojen bombasının diğer bir adıdır. Dünya'da bugüne kadar patlatılmış en büyük ve en etkili nükleer bombadır.
Nükleer yakıt, nükleer enerji elde etmek için kontrollü nükleer füzyon ya da nükleer fisyon yapmak amacıyla kullanılan maddelerdir. Nükleer yakıtlar tüm yakıtlar içinde enerji yoğunluğu en yüksek olanlarıdır.
Nükleer silah yapımı, nükleer bir silahın fiziksel paketlerinin patlaması için yapılan fiziksel, kimyasal ve teknik düzenlemelerdir. Dört temel tasarım türü vardır. Sonuncusu hariç hepsinde, yerleştirilmiş cihazlardaki patlayıcı enerji füzyon ile değil, nükleer fisyon ile elde edilir.
- Saf fisyon silahlar, üretilen ilk nükleer silahlar oldukları gibi şu ana kadar yapılan savaşlarda kullanılmış tek nükleer silah türüdür. Silahın aktif maddesi olan fisil uranyum (U-235) veya plütonyum (Pu-239) patlatılarak zincirleme çekirdek tepkimesiyle kritik kütleye iki yöntemden biri kullanılarak erişir:
- Tabanca tipi fisyon silah: fisil uranyumun bir parçası normal tabanca kurşunu ateşler gibi, silahın sonundaki diğer fisil uranyum hedefine doğru ateş edilir ve bu parçalar birleşerek kritik kütleyi oluştururlar.
- İçe doğru patlama: Etrafı güçlü patlayıcılar ile çevrili U-235, Pu-239 veya her ikisinin birleşmesinden oluşan fisil bir kütle sıkıştırılarak kritik kütle elde edilir.
John Archibald Wheeler, Amerikalı bir teorik fizikçidir. II. Dünya savaşından sonra genel görelilik kuramıyla ilgili birçok araştırması vardır. Wheeler ayrıca Niels Bohr ile Nükleer fisyon tepkimelerinin arkasındaki temel kuralları açıklamak için çalıştı. Gregory Breit ile birlikte Wheeler Breit-Wheeler süreci kavramını geliştirdi. Ayrıca popüler bir terim olan "kara delik" kavramını ortaya sürdü. Bunun yanı sıra "nötron moderatörü", "kuantum köpüğü", "solucandeliği", "it from bit" ve "bir elektron evreni" varsayımına katkıda bulundu.
Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.
Füzyon enerjisi, enerji üretmek için ısı üretmek amacıyla füzyon tepkimeleri kullanarak enerji üretildiği bir güç üretimi biçimidir. Füzyon tepkimeleri, daha hafif bir atom çekirdeğini birleştirerek enerji açığa çıkararak daha ağır bir çekirdek oluşturur. Bu enerjiyi kullanmak için tasarlanan cihazlara füzyon reaktörleri denir. Füzyon, güneşin enerji kaynağıdır. Elbette, burada Dünya'da füzyondan güç üretmek güneşte olduğundan çok daha zordur. Orada, muazzam ısı ve yerçekimi basıncı, belirli atomların çekirdeklerini daha ağır çekirdeklere sıkıştırarak enerji açığa çıkarır. Örneğin, iki hidrojen izotopunun tek proton çekirdekleri, daha ağır helyum çekirdeği ve bir nötron oluşturmak için bir araya getirilir. Bu dönüşümde, Einstein'ın ünlü denklemi E = mc2 ile ölçüldüğü gibi, küçük bir miktar kütle kaybedilir, enerjiye dönüştürülür.
Kırmızı cıva veya kızıl cıva, nükleer silahların ve çeşitli ilişkilendirilmemiş silah sistemlerinin oluşturulmasında kullanılan belirsiz bir bileşim maddesidir. Nükleer silahların geliştirilmesi ve üretimininin üzerindeki gizlilikler nedeniyle, kırmızı cıvanın varlığına dair bir kanıt yoktur. Bununla birlikte, kamu literatüründe analiz edildiğinde "kırmızı cıva" olduğu iddia edilen tüm numunelerin, silah üreticilerini ilgilendirmeyen ve zaten bilinen kimyasal maddeler olduğu kanıtlanmıştır.
Castle Bravo, Amerika Birleşik Devletleri'nin geliştirdiği ve 1 Mart 1954 günü Bikini Atolü'nde test ettiği Termonükleer silahtır. İçerisinde 15 megaton TNT bulunmaktadır, şu ana dek geliştirilmiş en büyük 3. nükleer bombadır. Patladığı zaman oluşturduğu mantar bulutu 40 km yüksekliğe ve 100 km çapa sahip olmuştur. Patlamayı 240 km uzaklıktaki Rongerik Mercan Adası'ndan izleyen bilim adamları acilen tahliye edilmek zorunda kalmıştır.
