LAS BOMBAS ATOMICAS

LAS BOMBAS ATOMICAS
I. INTRODUCCION
En la madrugada del 6 de agosto de 1945, un avión de bombardeo americano, tipo B-29, lanza sobre Hiroshima la primera bomba atómica, dando lugar al nacimiento de la que se ha llamado la “era atómica”. El 9 de agosto se lanza una nueva bomba sobre Nagasaki.
La potencia explosiva de las bombas empleadas equivalía a 20000 toneladas de trilita, tenían unapotencia de 20 KT. El explosivo empleado era uranio-235.
Nace pues, la energía nuclear con una aplicación militar y esto ha de marcar, con características propias, su desarrollo, a pesar de la aparición, casi inmediatamente, de las aplicaciones pacificas.
Consecuencia de la aparición de la energía nuclear, la constituye la posibilidad de disponer de isotopos radioactivos.
Para el desarrollo del trabajoconsideramos 3 tipos de bombas:
1. Nominales o de fusión
2. Termonucleares, de hidrogeno o fision-fusion
3. Alto rendimiento o fision-fusion-fision
II. BOMBA DE FISION
Se denomina, aquella en que la energía liberada corresponde a la fisión del uranio-235 o plutonio -239 al ser bombardeados por neutrones.
En realidad, hay que señalar que el U-235 puede fisionarse de 30 formas diferentes, por lomenos, e igual con el Pu-239. La fisión completa de un kilogramo de U-235 o Pu-239 libera una cantidad de energía equivalente a 22 millones de kwh. Esta cantidad liberada se debe al hecho de que la masa de los productos de la reacción (productos de fisión mas neutrones producidos) es inferior a la que corresponde al núcleo que experimenta la fisión (U-235 o Pu-239) mas la del neutrón que la produce.Para calcular la liberación de energía se utiliza la ecuación de Einstein
E=mc2
m= defecto de la masa
c= velocidad de la luz
Para producir una reacción en cadena será necesario que el numero de neutrones útiles (para producir nuevas fisiones) después de producirse una serie de fisiones sea superior al numero de neutrones que la produjeron.
Infinito k∞ que es la relación entre el número deneutrones de una generación al número de neutrones de la anterior si el medio tiene unas dimensiones infinitas. Si k∞ ›I será posible la reacción en cadena mientras que no será posible si k∞ ‹ I.
Una bomba atómica no es ni mas ni menos que un medio limitado de material fisible, con una masa superior a la critica, en la que la reacción de fisión en cadena mediante neutrones rápidos tiene lugar a unavelocidad muy elevada liberando una gran cantidad de energía en un tiempo muy corto y dando lugar, por tanto, a una explosión. La masa crítica de una bomba atómica depende de:
a) La composición isotópica
b) La forma y densidad
c) Contenido de impurezas que capturen neutrones, ya que en cuanto sea mayor sea el numero de neutrones capturados, mayor producción será necesaria para establecer el equilibrioy alcanzar k=I
d) Existencia de reflector, puesto que si el medio considerado se rodea de un material en el cual puedan reflejarse los neutrones que escapan y volver al medio en el que se realiza la reacción en cadena.
Se deduce que la masa crítica del Pu-239 es menor que la del U-235, es decir que la cantidad de material necesario para la fabricación de una bomba es menor si la materia prima esplutonio que si esta materia es uranio. Dos son las causas a las que se debe esta diferencia:
a) En la fisión del Pu-239 se producen, un promedio de 3 neutrones mientras que la del U-235 suministra únicamente 2.5 neutrones.
b) A causa de los valores de las secciones eficaces del U-235 y del Pu-239, el tiempo que tarda un neutrón rápido desde que nace hasta que es absorbido para producir fisión esel 40 por 100 mayor en el U-235 que en el Pu-239, teniendo, por consiguiente, mayores probabilidades de perdida.
Para producir la explosión es necesario que estas partes se reúnan muy rápidamente para alcanzar una masa superior a la critica y se mantengan unidas el mayor tiempo posible, ya que ese tiempo será precisamente durante el que se realice la reacción en cadena y, por consiguiente, la...