Si una bomba atómica de uranio impactara directamente contra un arsenal de uranio de uso militar, ¿la reacción en cadena detonaría también el arsenal?
¿y una reserva de barras de combustible para reactores nucleares?
¿y un arsenal de diversas armas nucleares?
¿y una bomba de plutonio o de hidrógeno?
¿qué pasa con todas las permutaciones posibles de estos?
Para complementar Respuesta de niels lo más difícil de una bomba nuclear es evitar que explote antes de haber completado la fisión (o la fusión). Si una bomba nuclear detona, cualquier combustible de fisión/fusión potencial cercano simplemente saldrá volando y no explotará. Para entender por qué tenemos que entender cómo funcionan las bombas nucleares.
En explosión es un rápido aumento de volumen y energía que provoca una alta presión, normalmente debido a la rápida expansión del gas. Una bomba es básicamente un artefacto que utiliza calor extremo para vaporizar material convirtiéndolo en un gas que se expande rápidamente. Si esta expansión provoca una onda de choque supersónica, la llamamos bomba. detonación . Altos explosivos son explosivos que detonan.
Los explosivos normales se producen a través de combustión término técnico para quemar. Una vez aplicada la energía suficiente, las sustancias químicas del explosivo se combinan con el oxígeno. Esta reacción es exotérmico lo que significa que desprende energía. Esa energía hace que el material cercano empiece a reaccionar con el oxígeno. Una vez que un trozo empieza a arder, puede proporcionar energía al siguiente trozo, y al siguiente, y así sucesivamente para crear una reacción en cadena. Esta es la razón por la que funciona una mecha encendida: siempre que haya material combustible, oxígeno y energía para iniciar la reacción, arderá cualquier cantidad de material.
La fisión nuclear funciona de forma muy diferente. Cuando se bombardea material fisionable con neutrones, algunos de ellos chocan contra un núcleo y lo rompen. Esta reacción es muy exotérmica, y también produce más neutrones que salen volando y rompen más núcleos produciendo más energía. Sin embargo, la densidad de neutrones necesaria para mantener una reacción es muy alta, por lo que el material fisible debe mantenerse empaquetado. El punto en el que la reacción produce suficiente energía y neutrones para mantenerse es el masa crítica .
Los reactores nucleares deben situarse entre demasiado densos y poco densos, al tiempo que utilizan el calor residual para producir electricidad. Varios mecanismos de seguridad se encargan de ello. Si la densidad es insuficiente, la reacción no se mantiene y se apaga. Si es demasiado densa, la reacción se desborda, se vuelve supercrítica y se produce una explosión. fusión nuclear ...o una bomba.
Una bomba nuclear de fisión es, básicamente, una fusión nuclear deliberada. Es una manera muy precisa de hacer chocar trozos de material fisible subcrítico para crear una masa crítica; una bomba de fisión. pronta criticidad . Esto debe ocurrir con mucha precisión porque en cuanto se inicie la fisión se producirá energía que vaporizará el material aumentando rápidamente la presión. Esto puede separar los fragmentos fisibles y detener la reacción antes de que se haya producido la fisión.
La bomba de fisión más básica es una tipo pistola que literalmente dispara una pastilla subcrítica de uranio a un cilindro subcrítico de uranio creando una masa crítica. Pero también es muy ineficaz, ya que en cuanto se inicia la fisión, el uranio estalla en pedazos y detiene la fisión. La mayor parte del uranio nunca se utiliza. Niño pequeño era una bomba de tipo pistola.
Una bomba de fisión más eficaz y mucho más compleja es la tipo implosión . Para ello se utilizan explosivos convencionales muy, muy, muy precisos dispuestos alrededor de muchas piezas de material subcrítico para aplastarlas simultáneamente en una esfera. La fuerza y la precisión de la explosión convencional mantienen el material fisible unido en un estado supercrítico durante el mayor tiempo posible para hacer efervescer la mayor cantidad de material posible, lo que los hace muy eficientes. Gordo era una bomba de implosión.
Las bombas de fusión funcionan básicamente con el mismo principio: hay que comprimir el material muy rápidamente y con mucha precisión antes de que estalle en pedazos. Esto se hace con una bomba de fisión. Una bomba de fusión ("hidrógeno") es básicamente una bomba convencional que activa una bomba de fisión que activa una bomba de fusión.
Ahora podemos ver por qué una bomba nuclear no hará estallar una reserva cercana de material o bombas nucleares. Una fracción insignificante estallará debido al bombardeo de partículas, pero la explosión simplemente hará volar el material sobrante antes de que pueda alcanzar la masa crítica.
Si cogieras dos trozos de fisión subcrítica y los golpearas con las manos para hacer una masa crítica, sería muy malo para ti y para todos los que estuvieran cerca, pero no provocaría una explosión nuclear. Como dice Wikipedia...
La excursión crítico-pronta se caracteriza por un historial de potencia con un pico crítico-pronta inicial, como se ha indicado anteriormente, que o bien se autotermina o bien continúa con una región de cola que disminuye durante un largo periodo de tiempo.
En términos sencillos: las dos mitades estallarían en pedazos.
Esto se conoce como "accidente de criticidad" o "excursión de potencia crítica". Esto ocurrió en Los Álamos dos veces cuando se experimentaba con el "Núcleo Demoníaco" de maneras aterradoramente inseguras; aunque en ambos casos los científicos apagaron las reacciones antes de que estallaran en pedazos.
Por eso las armas nucleares se consideran "seguras". A diferencia de los explosivos convencionales, que pueden detonarse con un simple disparo, una bomba nuclear debe funcionar a la perfección para estallar. Por eso se las suele denominar "artefacto". Cualquier daño a la bomba la hace más segura. Los mecanismos de seguridad eliminan efectivamente las partes críticas del artefacto; al igual que uno puede asegurarse de que un coche no arrancará arrancando el carburador o la bomba de combustible. Armar una bomba nuclear básicamente termina de armar el dispositivo.
Lo peor que puede ocurrirle a un artefacto nuclear desarmado es que los explosivos convencionales detonen esparciendo material fisible en el medio ambiente. Aunque eso muy malo es mucho mejor que una explosión nuclear. Estamos muy seguros de esto porque ha sucedido un angustioso número de veces .
Si el trozo de material fisible cerca del que explota la bomba atómica es subcrítico entonces el flujo de neutrones de la bomba provocará fisiones y liberación de energía en ese material, pero en cuanto termine el estallido de neutrones, esas fisiones se extinguirán y se detendrán; no se producirá ninguna reacción en cadena. El material puede fundirse y volar en pedazos en respuesta, pero no explotará como una bomba atómica real. fizzle .
Es posible que la explosión de una bomba desencadene la secuencia de ignición en una ojiva almacenada, pero las ojivas están equipadas con complejos dispositivos de seguridad para evitar que esto ocurra. Esto se aplica tanto a las bombas de fisión como a las de fusión.
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