miniatura|250x250px|Un tret de torre de 23 quilotones anomenat BADGER, disparat el 18 d'abril de 1953 al lloc de proves de Nevada, com a part de la sèrie de proves nuclears Operation Upshot-Knothole. Una explosió atòmica és una explosió que es produeix com a resultat de l'alliberament ràpid d'energia d'una reacció nuclear d'alta velocitat. La reacció impulsora pot ser la fissió nuclear o la fusió nuclear o una combinació en cascada de diverses etapes de les dues, tot i que fins ara totes les armes basades en la fusió han utilitzat un dispositiu de fissió per iniciar la fusió, i una arma de fusió pura continua sent un dispositiu hipotètic. Les explosions nuclears s'utilitzen en armes nuclears i proves nuclears. miniatura|250x250px|La bola de foc de prova de Greenhouse George primerenca. Les explosions nuclears són extremadament destructives en comparació amb els explosius (químics) convencionals, a causa de la densitat d'energia molt més gran del combustible nuclear en comparació amb els explosius químics. Sovint s'associen amb núvols de bolet, ja que qualsevol gran explosió atmosfèrica pot crear un núvol d'aquest tipus. Les explosions nuclears produeixen alts nivells de radiació ionitzant i deixalles radioactives que són nocives per als humans i poden causar cremades a la pell de moderades a greus, lesions oculars, malaltia per radiació, càncer induït per radiació i possible mort, depenent de la distància que es trobi una persona del radi de l'explosió. Les explosions nuclears també poden tenir efectes perjudicials sobre el clima, que poden durar de mesos a anys. Una guerra nuclear a petita escala podria alliberar prou partícules a l'atmosfera per fer que el planeta es refredi i que els cultius, els animals i l'agricultura desapareguin a tot el món, un efecte anomenat hivern nuclear.
Història Explosions de fissió La primera explosió nuclear provocada per l'home va tenir lloc el 16 de juliol de 1945, a les 5:50 del matí, al camp de proves de Trinity, prop d'Alamogordo, Nou Mèxic, als Estats Units, una zona ara coneguda com a White Sands Missile Range. L'esdeveniment va implicar la prova a gran escala d'una bomba atòmica de fissió de tipus implosió. En un memoràndum al secretari de Guerra dels Estats Units, el general Leslie Groves descriu el rendiment com equivalent a 15.000 a 20.000 tones de TNT. Després d'aquesta prova, es va llançar una bomba nuclear de tipus canó d'urani (Little Boy) sobre la ciutat japonesa d'Hiroshima el 6 d'agost de 1945, amb una potència explosiva de 15 quilotones; i una bomba de tipus implosió de plutoni (Fat Man) sobre Nagasaki el 9 d'agost de 1945, amb una potència explosiva de 21 quilotones. Fat Man i Little Boy són els únics casos en la història d'armes nuclears utilitzades com a acte de guerra. miniatura|Prova de Grable de Upshot–Knothole (pel·lícula) El 29 d'agost de 1949, l'URSS es va convertir en el segon país a provar amb èxit una arma nuclear. L'RDS-1, batejada com a "First Lightning" pels soviètics i "Joe-1" pels EUA, va produir una explosió de 20 quilotones i era essencialment una còpia del disseny d'implosió de plutoni del Fat Man americà. miniatura|L' explosió “Baker”, part de l'Operació Crossroads, un assaig d'armes nuclears per part de militars dels Estats Units a l'atol de Bikini, Micronèsia, el 25 de juliol de 1946. El nuvol més ampli i exterior és en realitat un núvol de condensació causada per l'efecte de cambra de Wilson, i va ser molt breu. No hi havia cap núvol de fong clàssics arribant a l'estratosfera, però dins de la condensació dels núvols de la part superior del guèiser d'aigua es formà un cap de fong anomenat la coliflor, que va tornar a caure en la llacuna (comparar amb aquesta imatge, una foto presa poc després, la condensació dels núvols s'havia aclarit). L'aigua alliberada per l'explosió era altament radioactiva i contaminà molts dels vaixells que s'hi havien posat a prop. Alguns estaven per altra part en bon estat i s'enviaren a Hunters Point a San Francisco, Califòrnia, Estats Units, per a la descontaminació. Aquells que no van poder ser descontaminats es van enfonsar a un nombre de milles de la costa de San Francisco.
Explosions de fusió La primera explosió que va involucrar fusió termonuclear va ser la prova Greenhouse George dels Estats Units de 1951, utilitzant una mescla de deuteri-triti. La primera arma termonuclear de dues etapes dels Estats Units, l'Ivy Mike, va ser detonada l'1 de novembre de 1952 a l'atol d'Enewetak i va produir 10 megatones de força explosiva. La primera arma termonuclear provada per l'URSS, les RDS-6 (Joe-4), van ser detonades el 12 d'agost de 1953 al lloc de proves de Semipalatinsk al Kazakhstan i van produir unes 400 quilotones. El disseny de les RDS-6, sobrenomenades Sloika, era notablement similar a una versió dissenyada per als Estats Units per Edward Teller sobrenomenada el "Despertador", ja que el dispositiu nuclear era una arma de dues etapes: la primera explosió es desencadenava per fissió i la segona explosió, més potent, per fusió. El nucli Sloika consistia en una sèrie d'esferes concèntriques amb materials alterns per ajudar a augmentar el rendiment explosiu.
Proliferació En els anys posteriors a la Segona Guerra Mundial, vuit països van dur a terme proves nuclears amb 2475 dispositius disparats en 2120 proves. El 1963, els Estats Units, la Unió Soviètica i el Regne Unit van signar el Tractat de Prohibició Limitada d'Assajos Nuclears, comprometent-se a abstenir-se de provar armes nuclears a l'atmosfera, sota l'aigua o a l'espai exterior. El tractat permetia proves subterrànies. Moltes altres nacions no nuclears es van adherir al Tractat després de la seva entrada en vigor; tanmateix, França i la Xina (tots dos estats amb armes nuclears) no ho van fer.
L'aplicació principal fins ara ha estat militar (és a dir, armes nuclears), i la resta d'explosions inclouen les següents:
Propulsió nuclear per polsos, incloent-hi l'ús d'una explosió nuclear com a estratègia de desviació d'asteroides. Generació d'energia; vegeu PACER Explosions nuclears pacífiques
Postguerra Freda Amb la signatura del Tractat de prohibició completa dels assaigs nuclears el 1996, les proves nuclears subterrànies van cessar a nivell mundial, amb l'excepció de les proves del 1998 realitzades per l'Índia i el Pakistan.
Al segle XXI, l'únic país que duu a terme proves d'armes nuclears convencionals és Corea del Nord. El seu programa ha dut a terme sis proves, començant amb un dispositiu de fissió el 2006 i, més recentment, provant un possible dispositiu de fusió de dues etapes el 2017.
A més de les proves de bombes, es creu que va tenir lloc una explosió nuclear, és a dir, una reacció en cadena de fissió, en l'accident radioactiu de Nyonoksa a Rússia el 2019.
A més, des dels anys setanta han tingut lloc explosions de fusió molt petites en diverses instal·lacions de fusió per confinament inercial arreu del món. Tot i que no es creu que cap estat posseeixi ni investigui armes de fusió pura, aquests experiments afavoreixen la gestió de les reserves per part dels estats nuclears.
Armes nuclears Dues armes nuclears han estat desplegades en combat, ambdues pels Estats Units contra el Japó durant la Segona Guerra Mundial. El primer esdeveniment va tenir lloc el matí del 6 d'agost de 1945, quan les Forces Aèries de l'Exèrcit dels Estats Units van llançar un dispositiu tipus canó d'urani, amb nom en clau "Little Boy", sobre la ciutat d' Hiroshima, matant 70.000 persones, incloent-hi 20.000 combatents japonesos i 20.000 treballadors esclaus coreans. El segon esdeveniment va tenir lloc tres dies després quan les Forces Aèries de l'Exèrcit dels Estats Units van llançar un dispositiu tipus implosió de plutoni, amb nom en clau "Fat Man", sobre la ciutat de Nagasaki. Va matar 39.000 persones, incloent-hi 27.778 empleats de municions japonesos, 2.000 treballadors esclaus coreans i 150 combatents japonesos. En total, unes 109.000 persones van morir en aquests bombardejos. La majoria dels governs consideren les armes nuclears com un "element dissuasiu"; L'escala de la destrucció causada per les armes nuclears ha desincentivat el seu ús en la guerra.
Proves nuclears Des de la prova Trinity i excloent l'ús en combat, els països amb armes nuclears han detonat aproximadament 1.700 explosions nuclears, totes menys sis com a proves. D'aquestes, sis van ser explosions nuclears pacífiques. Les proves nuclears són experiments que es duen a terme per determinar l'eficàcia, el rendiment i la capacitat explosiva de les armes nuclears. Al llarg del segle XX, la majoria de les nacions que han desenvolupat armes nuclears van fer una prova per etapes. Les proves d'armes nuclears poden proporcionar informació sobre com funcionen les armes, així com sobre com es comporten en diverses condicions i com es comporten les estructures quan se sotmeten a una explosió nuclear. A més, les proves nuclears sovint s'han utilitzat com a indicador de força científica i militar, i moltes proves han estat obertament polítiques en la seva intenció; la majoria dels estats amb armes nuclears van declarar públicament el seu estatus nuclear mitjançant una prova nuclear. Les proves nuclears s'han dut a terme en més de 60 llocs arreu del món; algunes en zones aïllades i altres més densament poblades. La detonació d'armes nuclears (en una prova o durant la guerra) allibera pluja radioactiva que preocupava el públic a la dècada de 1950. Això va conduir al Tractat de Prohibició Limitada d'Assajos Nuclears de 1963 signat pels Estats Units, Gran Bretanya i la Unió Soviètica. Aquest tractat prohibia els assajos d'armes nuclears a l'atmosfera, l'espai exterior i sota l'aigua. miniatura|DISTRIBUCIÓ DE PRESSIÓ DE L'AIGUA PROP D'UNA EXPLOSIÓ NUCLEAR SUBMARINA
Distincions legals Fissió El Tractat de Prohibició Completa dels Assajos Nuclears de 1996 prohibeix totes les explosions nuclears per part de totes les parts. En el context de la fissió, els Estats Units ho van impulsar com un estàndard de "rendiment zero":
L'historial de negociacions deixa clar que el CTBT no permet cap rendiment de les explosions de fissió: ni una quilotona; ni una tona; ni un quilogram; ni un mil·ligram de rendiment de fissió.
Segons Garwin i Simonenko, el Tractat no estava destinat a ser utilitzat i, per tant, no s'aplica a cap experiment amb reactors nuclears. Això inclou les proves accidentals de reactors ràpids, fins i tot amb neutrons ràpids i puntuals, com ho faria una prova de bomba. Mentre no s'aconsegueixi "una comprensió o un avenç en el disseny d'armes nuclears", el Tractat no s'aplica.
Durant els experiments de la National Ignition Facility es produeixen rendiments de fissió molt petits, ja que els neutrons de 14 MeV fisionen nuclis d'elements pesants, especialment urani empobrit al hohlraum.
Fusió El Programa de Gestió i Administració d'Armaris dels EUA, establert al final de la Guerra Freda, va permetre la verificació computacional i experimental contínua de la fiabilitat de les armes de fusió emmagatzemades. Els EUA, el Regne Unit, França, Rússia i la Xina han aconseguit "disparar" de fusió per confinament inercial làser, petites implosions seguides d'una ràpida alliberació d'energia de fusió, és a dir, una explosió.