Acerca de las reacciones químicas en una bomba de hidrógeno

Escrito por joseph nicholson | Traducido por mary gomez
Acerca de las reacciones químicas en una bomba de hidrógeno

Los detalles precisos de las reacciones químicas dentro de una bomba de hidrógeno son secretos.

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Una bomba de hidrógeno, o bomba H, es un tipo de arma nuclear que utiliza reacciones de fisión y de fusión para crear una explosión termonuclear. Los detalles precisos de las reacciones químicas dentro de una bomba de hidrógeno son secretos, pero, a través de fugas de información de diseñadores de bombas anteriores y alguna especulación, el proceso general se entiende bastante bien.

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Función

La fusión nuclear es un proceso en el cual dos átomos se combinan en un solo átomo más grande, liberando grandes cantidades de energía. Debido a que sólo se produce a temperaturas excesivamente altas y presiones como las que se encuentran en el núcleo del sol, donde el hidrógeno se fusiona en helio, el control de la fusión en la tierra es extremadamente difícil. La base de la bomba H es la configuración Teller-Ulam, la cual utiliza la enorme energía liberada por la fisión nuclear para crear las condiciones necesarias para iniciar la fusión en una segunda etapa de la bomba. La fisión es un proceso más o menos contrario a la fusión: libera energía a través del aplastamiento físico de un núcleo atómico para obtener partes más pequeñas. Además de estas dos etapas, una bomba H podría tener una tercera fase, que consta de uranio empobrecido u otro material fisionable.

Historia

La idea original de usar la fisión para crear un ambiente para la fusión se le atribuye al físico Enrico Fermi, un participante en el Proyecto Manhattan, aunque no se desarrolló debido a consideraciones prácticas, ya que los científicos se centraron en la creación de una bomba de fisión de trabajo durante la Segunda Guerra Mundial. Los soviéticos probaron modelos de bombas de hidrógeno tempranamente en 1949, aunque con resultados menos que óptimos en la generación de una reacción de fusión. Los avances en los Estados Unidos, sin embargo, condujeron a pruebas en 1951 que sugirieron que el concepto básico era posible. El 1 de noviembre de 1952, la prueba a gran escala de Ivy Mike produjo una explosión de 10,4 megatones, 450 veces mayor que la bomba lanzada sobre Nagasaki.

Características

La sección principal de una bomba de hidrógeno es un disparador de fisión, nada distinta a las bombas atómicas lanzadas sobre Japón. En una bomba de hidrógeno, sin embargo, la reacción se produce dentro de una cubierta de radiación que contiene temporalmente la energía de la reacción de fisión y transfiere la energía a la segunda etapa. Aunque el mecanismo exacto sigue siendo desconocido, se cree que una pequeña cantidad de gas entre las dos etapas y una envoltura de uranio alrededor del combustible de fusión contribuyen a la compresión. Cuando el combustible en la porción de fusión de la bomba se hace crítico (es decir, alcanza temperaturas y presiones lo suficientemente altas como para la fusión) se liberan enormes cantidades de energía.

Tipos

Hay tres tipos principales de teorías sobre los mecanismo para aprovechar la energía de la etapa de fisión para crear fusión. La primera es simplemente que la reacción de fisión libera protones de rayos X cuya masa es lo suficientemente grande como para producir una presión suficiente para la radiación. La segunda, llamada presión de plasma espuma, sugiere que una cubierta de espuma alrededor del combustible de fusión se calienta por la reacción de fisión hasta el punto que lo transforma en plasma, el cual transfiere calor y presión hacia el núcleo de fusión. Finalmente, la teoría de ablación del manipulador-impulsador propone que el combustible de fusión, en una carcasa de plomo o de uranio, se exprime simplemente detonando la etapa primaria de manera suficiente para provocar la fusión.

Importancia

La bomba más grande jamás explotada fue una bomba de hidrógeno, la Bomba Zar de Rusia, detonada en 1961. La última prueba de EE.UU. de una bomba de hidrógeno fue en 1991. Se prohibieron los ensayos desde ese momento y se mantuvo en vigor hasta el segundo mandato de George W. Bush, a pesar del anuncio en el 2007 de que los EE.UU. desarrollaría nuevas bombas de hidrógeno compactas para las ojivas nucleares lanzadas desde submarinos. A pesar de los intentos por detener la proliferación nuclear, las bombas de hidrógeno y la química dentro de ellos siguen siendo secretos ocultos y armas potentes en un mundo en guerra.

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