No dia 2 de agosto de 1939, Albert Einstein (um dos cientistas mais respeitados na época), atendendo a pedidos de outros cientistas, escreveu uma carta ao Presidente Franklin Roosevelt. Na carta, Einstein dizia que os EUA deveriam priorizar o desenvolvimento de uma bomba baseada em energia nuclear, antes que os alemães o fizessem.
Como resultado, nasceu o Manhattan Project, com o propósito de desenvolver a bomba atômica. O sucesso não tardou: no dia 16 de julho de 1945, no estado de New Mexico, a primeira bomba nuclear foi detonada.
Os EUA, então, iniciaram uma longa série de exaustivos testes com bombas nucleares, com várias explosões. Até mesmo seus soldados foram deliberadamente expostos à radiação, marchando para o "ground zero" logo após uma explosão. Nos dias 6 e 9 de agosto do mesmo ano, duas bombas foram detonadas sobre as cidades de Hyroshima e Nagasaki, no Japão: foram os dois únicos artefatos nucleares já utiliados em guerra, e causou a rendição do governo japonês e o consequente fim da 2a. guerra mundial.
Estas bombas nucleares eram dispositivos que se aproveitavam da energia de fissão do urânio. O poder de devastação de uma bomba nuclear é enorme. Apenas um grama de Urânio-235 é capaz de fornecer, em um evento de fissão, 200 MeV, energia equivalente a 80 milhões de kJ; só para comparação, 1g de TNT fornece apenas 16 kJ!Isto significa que um processo de fissão nuclear libera uma quantidade de energia 5.000.000 maior do que uma reação química. Como correlação, o poder de uma bomba é expressa em megatons, isto é, o equivalente em milhões de toneladas de dinamite. Uma bomba de 10 megatons, por exemplo, tem poder de devastação equivalente 10 milhões de toneladas de TNT.
Na média, cada átomo de U-235 produz 2,5 nêutrons numa fissão; quando um nêutron colide com outro átomo de U-235, ele provoca a fissão deste também, gerando uma reação em cadeia. Se a amostra do material é pequena, a maior parte dos nêutrons escapam do sistema antes de provocarem a fissão em outro átomo; neste caso, a massa do material radioativo é chamada de subcrítica, isto é, abaixo da necessária para gerar a reação em cadeia.
A quantidade exata para se iniciar a reação em cadeia é chamada de massa crítica. Nos modelos de bombas utilizadas na 2a. guerra mundial,haviam duas porções subcríticas de urânio, separadas, no compartimento interno da bomba. Ao acionar o detonador, uma explosão química fazia as duas porções colidirem, gerando uma massa supercrítica, isto é, contendo material necessário para iniciar a reação em cadeia, mas onde cada evento de fissão promove mais de dois ou mais eventos: é bomba!
A bomba-H (bomba de hidrogênio) opera por um processo diferente: a energia provém da fusão de átomos de hidrogênio em hélio ou deutério.A bomba utiliza a detonação de uma pequena carga de fissão nuclear para atingir a temperatura necessária ao início da reação de fusão.
A energia nuclear pode também trazer benefícios ao homem - boa parte da energia elétrica utilizada em todo o mundo vem da nucleo do átomo. As usinas nucleares se aproveitam da energia de fissão do urânio para aquecer grandes quantidades de água e produzir vapor. Com o trabalho exercido pelo vapor, então, é possível de movimentar os geradores elétricos. Embora já ocorridos, acidentes são raros, e esta é uma forma barata de energia. O grande problema é o lixo tóxico radioativo gerado, constantemente, pelo processo. No reator nuclear, mecanismos de controle (por captura de nêutrons) mantém a reação sempre no nível crítico, sem chegar no supercrítico.
