A detonação de uma bomba atômica envolve o processo de fissão nuclear do urânio, provocada por nêutrons. A fissão nuclear ocorre quando o núcleo de um átomo pesado, como o urânio-235, é atingido por um nêutron e se divide em dois núcleos menores, liberando uma enorme quantidade de energia. Essa energia é resultado da conversão de uma pequena quantidade de massa em energia, de acordo com a famosa equação de Einstein, E=mc².
Na bomba atômica, uma massa crítica de urânio-235 ou plutônio-239 é comprimida por explosivos convencionais, de modo que os núcleos desses átomos fiquem próximos o suficiente para que os nêutrons emitidos por um deles possam atingir os outros. Quando isso acontece, inicia-se uma reação em cadeia, na qual a fissão de um núcleo provoca a fissão de outros núcleos, liberando ainda mais nêutrons e energia. Esse processo ocorre de maneira extremamente rápida e resulta na enorme liberação de energia que caracteriza a explosão de uma bomba atômica.
A poeira radioativa, também conhecida como precipitação nuclear, é um dos principais efeitos colaterais da detonação de uma bomba atômica. Ela é formada por partículas radioativas que são lançadas na atmosfera pela explosão e, posteriormente, caem na superfície terrestre, contaminando o solo, a água e a vida no local. A exposição à poeira radioativa pode causar sérios problemas de saúde, como câncer e doenças genéticas, além de danos ambientais de longo prazo.