Почему ядерные бомбы делают гриб?

Это связано с Википедией: нестабильность Рэлея-Тейлора : нестабильность поверхности раздела между двумя жидкостями с разной плотностью, которая возникает, когда более легкая жидкость толкает более тяжелую жидкость.

Горячий воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз.

Грибовидное облако образуется горячим влажным воздухом:

Найдите изображения или видео «Рэлея-Тейлора».

Физика грибовидного облака из-за взрыва описана на этой странице Википедии .

Подводя итог: взрыв вызывает огромный огненный шар над землей, который быстро взлетает вверх, как воздушный шар. Внутреннее движение огненного шара вызывает эффект вакуума, который поднимает пыль снизу вверх, вызывая рост ножки гриба.

Что касается второй части вашего вопроса. В ядерном взрыве в этом отношении нет ничего особенного, кроме его масштаба. Например , это видео на Youtube включает в себя взрыв 500-тонного тротила, явно формирующий грибовидное облако.

Ответ Хелдера хорош, но я чувствую, что он не совсем четко отвечает на все ваши вопросы.

Что вызывает грибовидную форму?

Это та часть, на которую Хелдер ответил хорошо, нет необходимости повторять ее.

Из обычных взрывчатых веществ, таких как тротил и гранаты, тоже получаются мини-грибы?

Неважно, что вызвало взрыв, важно лишь то, насколько он силен, в основном, сколько энергии высвобождается. Обычные взрывчатые вещества вполне способны создать грибовидное облако, хотя я бы сказал, что невозможно упаковать достаточное количество взрывчатки в гранату. Что-то вроде ядерной или антивещественной гранаты может создать гриб, но обратите внимание, что это было бы крайне непрактично — вы не сможете бросить гранату достаточно далеко, чтобы безопасно ее использовать.

Является ли это физическим свойством взрыва или чем-то специфичным для ядерной энергии?

Вулканы являются примером природного взрыва, который может вызвать грибовидное облако. И на самом деле даже не нужен взрыв — единственное, что делает взрыв, — это поставляет энергию для достаточно быстрого нагрева воздуха, чтобы гарантировать, что результирующее движение воздуха будет вести себя именно так. Тот же эффект возникает, когда, например, вода находится во взвешенном состоянии над нефтью (нефть имеет меньшую плотность) и нефть начинает двигаться вверх; Также можно широко использовать чернила, а также нагревать окрашенную воду.

Также предполагается, что мантийные плюмы ведут себя таким же образом - менее плотная порода из глубины мантии (возможно, даже из границы ядро-мантия) гравитационно неустойчива (другой способ сказать "более низкая плотность, чем все вокруг" :D), и когда он преодолевает то, что связывает его, он начинает быстро (ну, в геологических терминах, это все еще довольно медленно по человеческим меркам) ускоряться вверх, образуя характерную грибовидную форму.

Все они не совсем одинаковы — например, некоторые зависят от непрерывного нагрева (например, лавовая лампа), но они по-прежнему актуальны.