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¿CÓMO FUNCIONA UNA BOMBA ATÓMICA?

Posted in Ciencia y tecnología with tags , , , , on 06/11/2009 by sauloncg
Antes de entrar en el funcionamiento de una bomba nuclear, y a modo de introducción, es preciso explicar brevemente y muy por encima los tipos de reacciones entre núcleos atómicos que se pueden dar.REACCIONES NUCLEARESCuando el 16 de Julio de 1945 estalló la primera bomba atómica en el campo de pruebas de Trinity, en Nuevo México, la humanidad ha pasa a una nueva era, la era nuclear.

La famosa fórmula de Einstein E=mc^2 es parte de la cultura popular sin que se llegue a saber qué significa en la mayoría de los casos. Pues bien, esta fórmula indica que una cantidad de masa puede convertirse en energía y viceversa. Aplicado en forma de bomba basta decir que para destruir Hiroshima sólo se convirtió en energía 1 gramo de masa (aunque toda la bomba pesara cuatro toneladas); su potencia fue de 12,5 kilotones, lo que equivale a 12.500 toneladas de TNT. La materia usada en una bomba nuclear suele ser uranio 235 o plutonio 239 debido a su gran densidad.

Cuando en un espacio se reúne la suficiente cantidad de materia, lo que se llama “masa crítica”, se produce una reacción en cadena espontánea; esto es, el núcleo de los átomos del material se divide liberando energía y varios neutrones “rápidos” que provocan que otros núcleos también se dividan y liberen más energía y neutrones. Sin embargo, si la densidad no es suficiente, el proceso se detiene, por lo que se utilizan metales muy densos (isótopos de uranio y plutonio) que además se comprime de manera muy rápida para lograr una altísima densidad que permite que los neutrones “rápidos” choquen antes con otros núcleos y se produzca antes el mayor número de divisiones.

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Como la cantidad de divisiones aumenta exponencialmente, es casi al final del proceso cuando se libera más energía. Para una explosión de 100 kilotones son necesarias 58 generaciones, las 7 últimas generan el 99,9 % de la energía en un período cortísimo de tiempo (milisegundos).

También puede liberarse energía con la fusión. En este proceso los núcleos se unen en vez de separarse, pero se requieren altísimas temperaturas (millones de grados) para vencer las fuerzas de repulsión entre los núcleos. Para esta reacción se usan átomos ligeros (más fáciles de unir), generalmente hidrógeno o sus isótopos (deuterio y tritio). Para unir dos átomos basta con hacerlos chocar. Los protones de cada átomo se repelen debido a que ambos tienen carga positiva, de modo que no llegan a acercarse lo suficiente para que se unan. Por eso, para que se lleve a cabo la fusión deben comprimirse mucho los núcleos, que únicamente podrán continuar unidos si pierden un equivalente de la energía que les hizo apretarse. Esta energía liberada es la que forma una bomba de fusión, también denominada bomba H.

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