foto perfil

Armas nucleares: definición, tipos y diseño

Publicado el 17 noviembre, 2020

Definición de armas nucleares

Retroceda hasta el 6 de agosto de 1945 cuando se lanzó una bomba atómica llamada Little Boy sobre la ciudad japonesa de Hiroshima. Esta bomba, la primera que se había utilizado en la guerra, mató entre 90.000 y 160.000 personas (algunas murieron inmediatamente, otras murieron más tarde, por envenenamiento por radiación). El 9 de agosto, una segunda bomba, llamada Fat Man, fue lanzada sobre una segunda ciudad japonesa, Nagasaki, matando a 87.000 personas.


La nube que se formó después de que la bomba cayera sobre Nagasaki
Nagasaki

Tanto el Niño como el Hombre Gordo eran armas nucleares , que son armas que utilizan energía de fisión y fusión para crear una gran explosión. Hasta la fecha, son las únicas armas nucleares que se han utilizado en la guerra y ambas fueron abandonadas por Estados Unidos. Exploremos la ciencia detrás de las armas nucleares, así como los términos fisión y fusión.

Armas de fisión

Comencemos nuestra exploración con armas que solo usan fisión , lo que significa que el núcleo de un átomo está dividido (la palabra ‘fisión’ significa ‘dividir’). Cuando ocurre esta división, se libera una gran cantidad de energía.

El núcleo es el centro del átomo y contiene protones y neutrones. Dividir el núcleo de un átomo no es la tarea más sencilla del mundo. Los científicos usan isótopos , que es el mismo elemento con diferente número de neutrones, de elementos como el uranio o el plutonio.


Tenga en cuenta la ubicación del núcleo y los neutrones en un átomo
átomo

Para que se produzca la fisión, un neutrón tiene que golpear el uranio o el plutonio, lo que hace que el núcleo se rompa. Esto crea una reacción en cadena porque los neutrones del núcleo roto golpean otros núcleos y la reacción continúa, creando mucha energía, y listo , una bomba nuclear.

Las armas de fisión también se denominan bombas atómicas . Tanto el Niño como el Gordo utilizaron la fisión. Más específicamente, el Little Boy tenía el núcleo de uranio, mientras que el Fat Man tenía un núcleo de plutonio. Estas armas producían mucha energía en comparación con su tamaño. Por ejemplo, cuando se fisionan 2,2 libras de uranio-235 (el número después del nombre indica la masa atómica del isótopo), la energía producida es equivalente a 17.000 toneladas de TNT. Además de la poderosa explosión, se emite radiación cuando se escupen los núcleos. Dependiendo del nivel de exposición, esto puede causar la muerte rápidamente o mucho más tarde a través de diferentes tipos de cáncer.

Combinado: Armas de Fusión y Fisión

En un intento por fabricar una bomba más eficiente (en comparación con la bomba de fisión), los científicos decidieron probar otro enfoque de las armas nucleares. Esta vez usaron la fusión , que es cuando los núcleos de dos átomos se combinan para formar un núcleo (la palabra ‘fusionar’ significa ‘juntar’). Estas bombas se llaman bombas de fusión, bombas de hidrógeno o bombas termonucleares.

En esta bomba, los científicos fusionaron dos isótopos de hidrógeno: deuterio y tritio para crear helio. Este proceso crea mucha energía, de ahí el aspecto de “bomba” de una bomba de fusión.

Pero, ¿cómo fusionan los científicos dos átomos? La fusión de hidrógeno ocurre naturalmente en estrellas, como nuestro Sol, donde hay mucha presión y altas temperaturas. Para que los dos isótopos se fusionen, los átomos deben calentarse a temperaturas de alrededor de 100 millones de grados Celsius. A altas temperaturas, los isótopos de hidrógeno se convierten en plasma, que es un gas con carga caliente. El plasma se mueve tan rápido que permite que los isótopos de hidrógeno se acerquen lo suficiente entre sí para fusionarse.

Desafortunadamente para los científicos que intentaban desarrollar una bomba de fusión, hubo algunos problemas para averiguar cómo hacer funcionar la bomba de fusión. Por ejemplo, el tritio se descompone muy rápido y se necesita mucho calor y presión para que la reacción de fusión comience.


Tenga en cuenta la parte de fisión y fusión de una bomba de fusión
cajero bomba

Para resolver estos problemas, los científicos decidieron utilizar una reacción de fisión para crear el tritio. ¿Recuerdas lo que es una reacción de fisión? Sí, es cierto, es cuando el núcleo se divide. Los científicos bombardearon el litio con neutrones, que dividieron el litio, lo que resultó en una gran cantidad de energía y tritio. Y toda esa energía resolvió el segundo problema. El calor y la presión creados a partir de la reacción de fisión fueron suficientes para poner en marcha la reacción en cadena de fusión.

Los científicos también desarrollaron una bomba de neutrones , que sigue el modelo de la bomba de hidrógeno, excepto que tiene una explosión más pequeña y libera mucha radiación. El objetivo de esta bomba es destruir objetivos pequeños (como tanques), pero no dañar pueblos o ciudades cercanas.

Bombas de cobalto

La última bomba que discutiremos se llama bomba de cobalto , que es una bomba de hidrógeno rodeada de cobalto. La esencia es que el cobalto se vuelve radiactivo durante la explosión. El cobalto seguirá emitiendo radiación durante mucho tiempo, por lo que el área donde se arroje la bomba será tóxica durante años.

Por lo que sabemos, la bomba de cobalto no se ha construido, y si alguna vez se lanzara un arsenal de ellas, podría hacer que el planeta fuera inhabitable debido a la radiación duradera.

Resumen de la lección

Las secuelas de las armas nucleares , o las armas que utilizan la fusión y la fisión para producir una explosión masiva, son devastadoras. Esta lección se centró en la ciencia detrás de estas bombas, así que tomemos un momento para repasar.

Las bombas de fisión rompen un núcleo o el centro de un átomo. Se utilizan isótopos , o diferentes formas del mismo elemento con diferente número de neutrones. Se disparan neutrones al isótopo (generalmente uranio o plutonio), que rompe el núcleo del átomo. Esto libera neutrones, que chocan contra otros átomos, creando así una reacción en cadena. Estas bombas también se llaman bombas atómicas .

Las bombas de fusión (también llamadas bombas de hidrógeno ) funcionan combinando los núcleos de dos pequeños átomos. Esto se logra mediante el uso de la fisión para descomponer el litio en un isótopo de hidrógeno llamado tritio. Luego, el tritio se combina con otro isótopo de hidrógeno, el deuterio, que libera una inmensa cantidad de energía. Una bomba de neutrones es un tipo de bomba de fusión más pequeña.

Finalmente, las bombas de cobalto no se han desarrollado (hasta donde sabemos) y son como bombas de fusión. El cobalto se vuelve radiactivo y permanece radiactivo durante tanto tiempo que seguirá emitiendo radiación al medio ambiente durante años y años.

Articulos relacionados