キノコ雲
原子爆弾や水素爆弾の核爆発によって生じるキノコ雲は原子雲ともいう。
大気圏内核爆発では瞬間的に巨大な火球が生じる。これは核反応時の莫大な熱や圧力などの膨張エネルギーや、核反応によって放出されたX線やガンマ線が空気中の原子に衝突してそれらの原子を励起するためであり、周囲の条件にもよるが、広島・長崎級の核爆発では直径200メートルから300メートル程度であった。広島・長崎では原子爆弾が空中で爆発し、火球は地表面に達しなかったものの、そのような場合でも火球から発する強い衝撃波が地表面を粉砕した。
また、火球がマイクロ秒単位の極めて短い時間で膨張し切る時、火球が発達した体積内とその周囲に存在したあらゆる気体は核反応エネルギーと火球膨張により、外側周囲全面に押し出されて衝撃波と共に爆風として放散される。この爆風の持続時間と風速は核反応によって生じた火球の膨張速度と体積に比例し、火球が大きく膨張時間が短いほど威力は強くなる。
火球は非常に高温度(太陽表面温度以上のレベル)であるため、地上付近での爆発では土砂や建造物などが気化して火球に取り込まれる。火球は極めて高温だが、上昇と時間経過につれて徐々に冷却されていく。その際、気化した物質や周囲から吸い込んだ水蒸気が凝結し、ドーナッツ状の還流運動をする雲の塊となる。火球が上昇した後の地表付近では、気圧差から大量の空気が流入し、破砕物や水蒸気を含んで上昇するため、火球につながる雲の柱が生じる(これは地上だけでなく空中爆発でも同様)。