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Con l'espressione "Stati con armi nucleari" si indicano quelle nazioni che hanno costruito, hanno testato e sono attualmente in possesso di armi nucleari di qualunque tipo; in termini colloquiali, spesso ci si riferisce a questi Stati con l'espressione "club nucleare". In base ai termini del Trattato di non proliferazione nucleare (TNP), entrato in vigore il 5 marzo 1970, sono considerate ufficialmente "Stati con armi nucleari" (nuclear weapons states o NWS) quelle nazioni che hanno assemblato e testato ordigni nucleari prima del 1º gennaio 1967: Stati Uniti d'America, Russia (succeduta all'Unione Sovietica), Regno Unito, Francia e Cina, ovvero i cinque membri permanenti del Consiglio di sicurezza delle Nazioni Unite. Oltre a queste, altre quattro nazioni, non aderenti al TNP, hanno sviluppato e sono in possesso di armamenti nucleari: India, Pakistan, Corea del Nord (aderente al TNP nel 1985 ma ritiratasi da esso nel 2001) ed Israele (sebbene il governo israeliano non abbia mai confermato ufficialmente di possedere un arsenale nucleare); lo status di queste nazioni circa gli armamenti nucleari non è formalmente riconosciuto dagli organismi internazionali, ma è contemplato nelle pianificazioni strategiche dei principali Stati nucleari. Il Sudafrica allestì un arsenale nucleare tra la metà degli anni settanta e la fine degli anni ottanta ma scelse spontaneamente di smantellarlo nel 1991; i neo indipendenti Stati di Bielorussia, Kazakistan ed Ucraina si ritrovarono a gestire armi nucleari ex sovietiche dopo la dissoluzione dell'URSS, smantellandole o restituendole alla Russia entro il 1997. Oltre a questi, svariati altri Stati hanno avviato e sviluppato, soprattutto negli anni della guerra fredda, programmi nucleari militari, senza però arrivare mai alla costruzione ed alla sperimentazione di un ordigno atomico.
La bomba atomica ("bomba A" secondo una terminologia originaria) è il nome comune della bomba a fissione nucleare, un ordigno esplosivo, appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è prodotta da una reazione a catena di fissione nucleare. Nell'uso moderno il termine "bomba atomica" (talvolta detta erroneamente "bomba nucleare") viene usato anche per indicare armi di quest'ultimo tipo, cioè le armi termonucleari, in quanto queste ultime costituiscono quasi interamente gli arsenali nucleari di oggi. Questa voce descriverà principalmente le armi del primo tipo, cioè le bombe atomiche a fissione, il cui meccanismo può costituire comunque anche l'innesco delle bombe a fusione e quindi, talvolta, è contenuto anche in queste ultime. Si basa su un processo di divisione del nucleo atomico di un elemento pesante, detto fissile, in due o più nuclei di massa inferiore, provocato dalla collisione con un neutrone libero. La rottura del nucleo produce a sua volta, oltre che nuclei più leggeri, anche solitamente qualche altro neutrone libero, oltre ad una quantità molto significativa di energia. Se il materiale fissile ha un grado di concentrazione sufficiente ed è in una massa sufficientemente grande, detta massa critica, i neutroni liberi prodotti a loro volta sono in grado di colpire nuovi nuclei di elemento fissile, producendo una reazione a catena che si propaga per tutta la massa di materiale e liberando un'enorme quantità di energia in un tempo brevissimo. La bomba atomica è un'arma di distruzione di massa, la comunità internazionale perciò limita e sanziona la produzione di tali armi con il Trattato di non proliferazione nucleare.
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