Waarom is atoomwolk net een paddenstoel?

Bij een atoombom komt er in een korte tijd een onwaarschijnlijke hoeveelheid energie vrij. De energie warmt de lucht ter plaatse zozeer op dat de dichtheid enorm afneemt ten opzichte van de lucht eromheen. De warme luchtstroom stijgt op, zoals warmte in een schoorsteen. De luchtstroom trekt door de onderste laag naar de atmosfeer, de zogeheten troposfeer. Er komt van alles mee omhoog: aarde, stof, rook en deeltjes van het materiaal dat bij de explosie is verpulverd. Daardoor wordt de stroom zichtbaar.
De lucht koelt steeds verder af naarmate die hoger komt, tot de stroom op circa 10 kilometer hoogte bij de overgang naar de volgende laag in de atmosfeer komt: de tropopauze. Hier begint de temperatuur van de lucht te stijgen, waardoor de opwaartse luchtstroom wordt afgevlakt en de wolk uitdijt. Zo ontstaat de paddenstoelvorm in de stratosfeer boven de tropopauze. Het is een razendsnel proces. Slechts zo’n drieënhalve minuut na de explosie is er al een volledige paddenstoel ontstaan in de atmosfeer.
Paddenstoelwolken ontstaan overigens niet alleen door atoombommen. Ook na explosies met grote hoeveelheden gewone springstof en grote vulkaanuitbarstingen kunnen paddenstoelwolken ontstaan. De eerste berichtgeving over een paddenstoelwolk stamt van een ooggetuige van de uitbarsting van de Vesuvius in het jaar 79.