ARMAS Y EXPLOSIONES NUCLEARES

“ARMAS Y EXPLOSIONES NUCLEARES”

Esta reseña fue el trabajo constante de dos parciales, como propósito de entrar a un concurso: “leamos la ciencia para todos”, en la cual participa gente de todas las edades, pero se divide por categorías dependiendo de tu edad. Para ello la profesora nos dejo escoger un libro y hacer diferentes actividades hasta llegar a la reseña. Por tal motivo escogí este libro “armas y explosiones nucleares”, la autora María Ester Brandan, de la colección la ciencia para todos; 61. Es una colección coordinada editorialmente por Marco Antonio Pulido y María del Carmen Farías. Lo escogí porque me llamo la atención y está muy interesante ya que casi no sabía acerca de este tema.

Hemos oído decir que el poder destructor de cada bomba nuclear es 1000000 de veces mayor que el poder destructivo de un explosivo químico, como serian la dinamita y el TNT.

Podríamos, con todo derecho entonces, imaginarnos que una bomba nuclear ha de ser inmensamente voluminosa y pesada. Y la realidad es todo lo contrario, el combustible explosivo de una bomba de fisión tiene una masa alrededor de los 10 kilogramos y es del tamaño de una pelota de beisbol.

En este libro María Ester dice que la materia está compuesta de unidades llamadas átomos que tienen en su centro un núcleo capaz de liberar, bajo ciertas condiciones, una cierta cantidad de energía. La energía almacenada en los núcleos de los átomos se llama energía nuclear. El ejemplo del aparato del radio nos enseña que si la energía es extraída lenta y controladamente de los núcleos, resulta ser muy útil. Este es el principio de operación de un reactor nuclear. Sin embargo, hay otro modo de liberar la energía de los núcleos, y esto es hacerlo de manera rápida y violenta. Regresando al ejemplo, en vez de usar la energía nuclear durante mucho tiempo, podríamos lograr que todos los núcleos de un gramo de uranio liberaran su parte al mismo tiempo. La energía seria tanta que el proceso será una explosión tan potente como la de 17 mil kilogramos de TNT. Esto se consideraría como una explosión nuclear relativamente débil. La bomba detonada sobre Hiroshima fue unas mil veces más potente, ya que libero tanta energía como la explosión de 13 mil toneladas de TNT.

Se dice que la energía que cada núcleo de uranio libera cuando explota una bomba proviene de su rompimiento (fisión) en núcleos más livianos. Por este motivo, a las bombas nucleares que utilizan como material combustible núcleos de elementos pesados se les llama bombas de fisión (también se les conoce como bombas atómicas o bombas H).

María Ester y otros científicos confirman que el uranio tiene 92 protones y 143 neutrones. Durante cada fisión algunos de los neutrones quedan libres y el resto, junto a todos los protones, pasan a formar el par de fragmentos. Este proceso de fisión ocurre de modo espontaneo, pero muy lentamente. Para poderlo aprovechar, ya sea en reactores o en bombas, hay que “ayudar” al uranio a romperse. Esto se consigue lanzando algunos neutrones, ya que al chocar con los núcleos de uranio los rompen y comienza la liberación de energía.

La masa crítica de combustible es la mínima que mantiene la reacción en cadena, y una bomba necesita una masa mayor que la crítica. Se opina que masas de un kilogramo de uranio fisionable (se le llama uranio 235) serian suficientes para construir una bomba, si se cuenta con un excelente diseño. Un kilogramo de uranio es una esfera de cinco centímetros de diámetro, ¡el tamaño de una pelota de ping-pong!

Hay varios tipos de material, pero el que se usa como elemento fisionable de una bomba debe ser de alta pureza para aumentar la energía liberada y minimizar las pérdidas de neutrones.

El uranio 235 es muy escaso en la naturaleza; en las minas de uranio solamente 0.7% de todo el uranio es del tipo 235, apropiado para reacciones de fisión. Para construir una bomba se necesita enriquecer el combustible hasta valores cercanos a 95%. Este fue el gran problema técnico durante la construcción de las primeras bombas. Por otro lado, en un reactor nuclear, en que las fisiones ocurren de modo lento y controlado, no se necesita tener un enriquecimiento tan alto del combustible nuclear y generalmente este no sobrepasa el 3%. Esta es la razón (además del diseño) por la cual un reactor nuclear no podría explotar como una bomba.

Hacer que una bomba de fisión explote es relativamente simple. Una vez que se tiene

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