¿Por qué las bombas nucleares hacen un hongo?

Se debe a la Wikipedia: Inestabilidad de Rayleigh-Taylor : una inestabilidad de una interfaz entre dos fluidos de diferentes densidades, que ocurre cuando el fluido más liviano empuja al fluido más pesado.

El aire caliente sube y el frío baja.

Una nube de hongo está formada por aire caliente y húmedo:

Busque imágenes o videos de 'Rayleigh–Taylor'.

La física de una nube de hongo debido a una explosión se describe en esta página de Wikipedia .

Para resumir: la explosión provoca una enorme bola de fuego sobre el suelo que rápidamente flota hacia arriba como un globo aerostático. El movimiento interno de la bola de fuego provoca un efecto de vacío que succiona el polvo de abajo y forma el tallo del hongo.

En cuanto a la segunda parte de su pregunta, no hay nada especial en una explosión nuclear a este respecto, excepto su escala. Por ejemplo , este video de Youtube incluye una explosión de TNT de 500 toneladas que claramente forma una nube de hongo.

La respuesta de Helder es buena, pero creo que no responde explícitamente a todas sus preguntas.

¿Qué causa la forma de hongo?

Esta es la parte que Helder respondió bien, no hay razón para repetirla.

¿Los explosivos convencionales como el TNT y las granadas también producen minihongos?

No importa qué cause la explosión, lo único que importa es qué tan fuerte es, principalmente, cuánta energía se libera. Los explosivos convencionales son perfectamente capaces de formar una nube en forma de hongo, aunque yo diría que es imposible colocar suficiente explosivo en una granada. Algo así como granadas nucleares o de antimateria podría ser capaz de producir un hongo, pero tenga en cuenta que sería muy poco práctico: no hay forma de que pueda lanzar la granada lo suficientemente lejos como para poder usarla de manera segura.

¿Es un atributo físico de la explosión o algo específico de la energía nuclear?

Los volcanes son un ejemplo de una explosión natural que puede causar un hongo atómico. Y, de hecho, ni siquiera necesita una explosión: lo único que hace la explosión es suministrar la energía para calentar suficiente aire lo suficientemente rápido como para garantizar que el movimiento de aire resultante se comporte de la misma manera. El mismo efecto ocurre cuando, por ejemplo, el agua está suspendida sobre el aceite (aceite que tiene menor densidad) y el aceite comienza a moverse hacia arriba; la tinta también se puede usar comúnmente, así como calentar agua coloreada.

También se sugiere que las plumas del manto se comportan de la misma manera: la roca menos densa de las profundidades del manto (quizás incluso desde el límite entre el núcleo y el manto) es gravitacionalmente inestable (otra forma de decir "densidad más baja que todo alrededor" :D), y cuando supera lo que sea que lo ata, comienza rápidamente (bueno, en términos geológicos, todavía es bastante lento a escala humana) acelerando hacia arriba, formando una forma distintiva de hongo.

No todos son exactamente iguales; por ejemplo, algunos dependen del calentamiento continuo (piense en una lámpara de lava), pero siguen siendo relevantes.