こんばんは、ｒｋです。
今日、生徒に核爆弾の仕組みを聞かれました。
なんとなく自分のわかる範囲で説明しましたが、なかなか難しいですね。
子供たちの何故、何エネルギーは物凄いです。
疲れているときにはヤラレテしまいます。
で、以下ちょっとだけネットで検索した内容をご紹介。
ネットって便利！！
以下長いので、流して読んでください。
***********************
通常の爆弾のほとんどは火薬を利用しています。火薬が発火し炸裂すると急激に体積が大きくなり、されに熱エネルギーが放射されるという性質を利用したものが爆弾です。それには火薬の化学反応を利用します。言い換えると、物質の中に閉じこめられているエネルギーを、化学反応を利用して急激に解放するのが火薬を利用した爆弾の原理になります。
では、火薬の中に閉じこめられているエネルギーの正体は一体何なのか判りますか？
このエネルギーは、火薬を構成している分子の中に閉じこめられています。
分子は原子が組み合わさったものですね。そして、分子を構成するために原子同士を結びつけているエネルギーが、化学反応で得られるエネルギーの源になります。
本来ばらばらになろうとする原子同士を結びつけている場合は、そのために有る程度大きなエネルギーが必要なわけです。これを化学結合のエネルギーと言います。そして、何らかの化学反応を利用すると、互いに結びついてくっついていた原子同士の一部が離れます。この時、原子同士を結びつけるのに必要だったエネルギーが解放されるんです。
火薬を使った通常爆弾の爆発のエネルギーの源は、化学結合のエネルギーなのです。
但し、化学反応が起きている時でも、原子そのものは変化しません。分子が変化します。別の言い方をすれば、原子の組合せが変化します。原子は簡単には変化しないものなんです。
*****
さて、分子は原子が結びついてできていると言いましたが、では原子はどうなっているのでしょうか？
実は原子は、さらに小さなものから構成されていて、とても簡単に言ってしまうと、素粒子(多くの種類があります)が結びついて原子が出来ています。
素粒子を結びつけるために必要なエネルギーは、化学結合のエネルギーよりもはるかに大きなものです。
そして、原子が変化する反応も有ります。これを原子核反応と言います。
原子が変化する時は、原子の中で素粒子を結びつけているエネルギーの一部が開放されます。このようなエネルギーのことをここでは「原子力エネルギー」と言うことにします。
原子爆弾や水素爆弾を総称して核爆弾と言いますが、核爆弾は、原子が変化する時に解放されるエネルギーを利用したものです。
そして、化学反応を利用するよりも、はるかに大きなエネルギーが解放されるので、その破壊力も膨大なものになります。
核爆弾は、極めて大きな原子力エネルギーを短い時間で一気に解放するものです。そして同時に大量な放射線も放射するので、極めて有害なものです。一方で、原子力発電では、原子力エネルギーを、少しづつ時間をかけて、きちんと制御しながら解放するように作られています。ただ、一歩間違って制御を正しく行えなくなると、核爆弾に近い大きな被害（爆発や放射能汚染）を及ぼすので、世界中で発電のために原子力エネルギーを使うのを止めたほうが良いと考える人が多くなってきています。
*****
おさらいすると、
化学反応では、原子は変化しません。分子を構成している原子同士の組合せが変化するのが化学反応です。そして化学反応でエネルギーが得られる場合は、原子同士を結合するのに必要なエネルギーの一部が外に解放されているのです。このエネルギーの解放を急激に行わせるのが火薬を用いた爆弾。
原子核反応では、原子そのものが変化します。原子を構成している素粒子同士の組合せが変化するのが原子核反応です。そして原子核反応でエネルギーを急激に解放するのが核爆弾です。
*****
原子爆弾は、原子核の分裂反応を利用しています。
水素爆弾は、特殊な水素原子(２重水素と言います)同士が融合して別の原子(主にヘリウム原子)に変化させる核融合反応を利用しています。但し核融合反応を起こすには膨大なエネルギーが必要で、そのために核分裂反応(原爆)を利用しています。
どっちにしても、放射線が大量に放出されるので、地球環境を破壊し、何十年、何百年もの間元に戻らなといった、極めて凶悪なものです。