Une bombe atomique fonctionne en initiant une réaction nucléaire en chaîne, qui libère une énorme quantité d’énergie par rapport aux explosifs conventionnels. Par unité de volume, une bombe atomique peut être des millions ou des milliards de fois plus puissante que la TNT. La première explosion atomique s’est produite le 16 juillet 1945 au champ d’essai d’Alamogordo au Nouveau-Mexique, lors d’un essai appelé Trinity. Il a été développé pendant le projet top secret Manhattan, dirigé par le général Leslie R. Groves de l’armée américaine.
Les réactions nucléaires se produisent lorsque des neutrons sont tirés sur des atomes étroitement emballés avec des noyaux lourds (isotopes d’uranium ou de plutonium). Ces noyaux lourds se brisent en noyaux plus légers lorsqu’ils sont touchés par un neutron, générant à leur tour plus de neutrons qui bombardent d’autres noyaux, créant une réaction en chaîne. Ce processus est connu sous le nom de fission. (Un autre processus connu sous le nom de fusion libère de l’énergie en fusionnant les noyaux plutôt qu’en les séparant.) En décomposant les noyaux eux-mêmes plutôt que de libérer de l’énergie par une réaction chimique conventionnelle, les bombes atomiques peuvent libérer plus de 80 térajoules d’énergie par kilogramme (TJ/ kg).
Dans les premières bombes, la réaction en chaîne était déclenchée simplement en tirant deux demi-sphères d’isotope d’uranium de haute pureté l’une contre l’autre dans une petite chambre. Dans les conceptions mises à jour, un noyau de bombe à l’uranium ou au plutonium est entouré de lentilles hautement explosives conçues pour comprimer le noyau lors de la détonation. Le noyau comprimé devient critique, initiant une réaction en chaîne qui persiste jusqu’à ce que de nombreux noyaux lourds aient été brisés.
La bombe atomique et sa cousine la bombe à hydrogène ont probablement été les armes les plus puissantes au monde depuis leur création il y a plusieurs décennies. Les grosses bombes peuvent détruire des villes entières. Des milliers de bombes atomiques ont explosé, bien que seulement deux aient été utilisées dans la guerre – toutes deux utilisées par les États-Unis contre le Japon pendant la Seconde Guerre mondiale. Il y a sept pays qui déclarent ouvertement posséder des armes nucléaires ; les États-Unis, la Russie, le Royaume-Uni, la France, la République populaire de Chine, l’Inde et le Pakistan. Le monde possède actuellement suffisamment de capacités nucléaires pour faire disparaître la race humaine plusieurs fois.