Armas Y Explosiones Nucleares

La ciencia ficción que se nos muestra en la televisión y en películas nos hace pensar que las bombas atómicas son de un gran tamaño y por eso causan un gran daño al explotar, pero la realidad es que se trata de una bomba pequeña pero con mucho poder; las bombas atómicas no pesan más allá de 10kg y tienen el tamaño de una pelota de beisbol y la razón por la que causan una gran destrucción es por la energía contenida en ellas.

Su capacidad de destrucción es debida a la cantidad de energía nuclear que poseen; toda materia está compuesta de átomos estos poseen un núcleo que tiene energía; un solo núcleo no genera mucha energía, pero muchos núcleos unidos si. La bomba contiene uranio, este en un solo gramo contiene millones de átomos, por lo que su energía nuclear es inmensa.

La energía del uranio es extraída lenta y controladamente de los núcleos mediante un reactor nuclear para su utilización. Otra forma de extraer la energía del uranio seria hacerlo de forma rápida y violenta provocando que todos sus núcleos se activen a un mismo tiempo, lo que resultaría en una explosión inmediata de gran magnitud en comparación con una explosión química pero una explosión relativamente débil comparada con una explosión nuclear.

La energía que se libera del uranio en una bomba se debe al rompimiento de sus núcleos, este proceso se conoce como fisión. Cada vez que un núcleo se fisiona se rompe en dos o tres partes formando otros núcleos más pequeños. El proceso de fisión ocurre lentamente por lo que mediante el lanzamiento de neutrones para romper los núcleos se acelera la liberación de energía.

Pero la función de los neutrones agregados no solo es acelerar la liberación de energía sino también mantener una reacción en cadena en la fisión del uranio; pues como se sabe un núcleo está constituido por neutrones y protones por lo que estos se mantienen inevitablemente atraídos pero al existir neutrones de mas el proceso de fisión no se ve detenido ya que la atracción entre protones y neutrones se ve limitada al llegar a un equilibrio entre ambos.

Los neutrones a agregar a un elemento deben sobrepasar la masa crítica, es decir, deben ser los suficientes para que el equilibrio nuclear no detenga la fisión y se mantenga la reacción en cadena.

El uranio utilizado para las bombas debe ser altamente fisionable y con una menor perdida de neutrones, por lo que se utiliza un uranio de alta pureza, conocido mas como uranio 235.

Una bomba atómica tipo cañón está compuesta por un explosivo químico y dos semiesferas que se mantienen separadas; una contiene el combustible (uranio 235) y la otra es una fuente de neutrones externa; al impactar la bomba el explosivo químico se detona lo que junta las dos semiesferas dando paso al proceso de fisión y concluyendo con una gran explosión.

Al ser el uranio 235 escaso, costoso y difícil de obtener se sustituyo por plutonio 239 ya que se puede producir en reactores nucleares especializados con mayor facilidad y mejor costo, pero este cambio provoco que el diseño de la bomba tuviera que cambiarse a uno más complejo por el alto índice de probabilidad de que el plutonio explotara antes de terminar de ensamblar la bomba.

En 1952 Estados Unidos desarrollo otro tipo de bombas nucleares igualmente basadas en la liberación de energía: las bombas termonucleares. Estas consisten en la unión de dos núcleos pequeños para formar uno grande.

La primera bomba termonuclear tenía como combustible dos tipos de hidrogeno y poseía un mecanismo muy complejo, posteriormente se cambio a combustible de litio por su facilidad de manejo.

Para que se produzca la fusión de dos núcleos se necesitan temperaturas muy elevadas, y durante la explosión de una bomba termonuclear se produce la temperatura adecuada; en toda bomba de fusión el detonante es una fisión nuclear.

Existe una bomba termonuclear de poca potencia que maximiza la radiación, esto a causa de los neutrones y rayos gamma emitidos por la explosión, esta bomba es conocida como un arma de radiación intensificada. Esta bomba se caracteriza por el poco daño físico que produce pero el gran daño biológico que logra, esto es, la bomba solo daña a los seres vivos mientras que no provoca daños en estructuras hechas por el hombre.

Las reacciones de fisión tanto de bombas atómicas como termonucleares dejan residuos altamente radiactivos, estos residuos emiten radiación durante mucho tiempo y de forma latente por lo que son altamente peligrosos para los seres vivos que interactúen con ellos.

La primera bomba nuclear fue la utilizada contra Hiroshima en 1945. Esta fue fabricada por varios científicos de renombre, debido a un pasado de descubrimientos y guerras violentas.

Todo comenzó cuando en 1895 Roentgen noto que sus tubos de descarga eléctrica emitían unos rayos invisibles que atravesaban el cuerpo humano y dejaban una impresión de los huesos en una placa fotográfica, al desconocer que eran los nombro Rayos X. Años después Becquerel y el matrimonio Curie descubrieron otros rayos invisibles.

Luego Thompson en 1900 descubrió que los átomos tenían partículas más elementales: los electrones. Con una serie de experimentos Rutherford logro identificar las radiaciones de Becquerel y los Curie, utilizo estas radiaciones para bombardear elementos y demostró que los átomos tenían un núcleo. Estas ideas sirvieron de base para que Bohr en 1913 propusiera el modelo del átomo, según el cual los electrones giran alrededor del núcleo de forma elíptica.

Pero el átomo de Bohr exigía ciertas propiedades en los electrones como la energía que debían tener o el tamaño de la órbita que generaban, esta noción de discontinuidad no encajaba con la física clásica, así que se genero la física no-continua o física cuántica.

En 1905 Einstein postulo su teoría de la medición del tiempo y el espacio o teoría de la relatividad especial, donde enunciaba que: la masa de los cuerpos aumenta a medida que estos se mueven a mayor velocidad, la velocidad de la luz es la máxima que se puede alcanzar, masa y energía son equivalentes y por lo tanto se puede transformar una en otra.

Pero las teorías de Einstein y Bohr no serian aceptadas por todos pues otros científicos las rechazaron por el hecho de ser judíos. Llegada la época de Hitler todos los científicos judíos se vieron obligados a abandonar Europa, Estados Unidos les dio asilo, un lugar de trabajo y recursos para sus investigaciones.

En 1938 Lawrence se apoyo de la física nuclear para curar a su madre de cáncer mediante un tratamiento de radioterapia, lo que provoco aun más interés en esta rama.

Enrico Fermi seguía estudiando el núcleo atómico mediante bombardeos con neutrones (partículas descubiertas en 1932), al realizar esto con el uranio noto que se rompía en trozos más pequeños, dando paso a la fisión nuclear. En 1938 Frédéric Joliot e Irene Curie confirmaron esta idea y propusieron que la fisión liberaba una gran cantidad de energía.

Tiempo después Hahn y Strassmann demostraron que al bombardear uranio con neutrones se producían núcleos más pequeños, siendo posible entonces pensar que se podría establecer una reacción en cadena que liberara energía de modo violento.

Szilard se preocupo por que Hitler y sus científicos ya tuviesen ese conocimiento por lo que junto con otros científicos (Wigner, Teller y Einstein) informaron al presidente Roosevelt que era posible que en Alemania se hubiese iniciado la construcción de una bomba altamente poderosa. Roosevelt apoyo lo dicho por los científicos y financio sus investigaciones.

Mientras tanto en Alemania se llevaba a cabo el “Proyecto Uranio” a cargo de Heisenberg el cual aparentemente era para la utilización de la energía nuclear en la industria, pero en realidad se pretendía crear un arma nuclear. Al enterarse de esto Estados Unidos comenzó a acelerar el proceso de la creación de un arma nuclear mediante el “Proyecto Manhattan” (1942) con la finalidad de estar a la par con Alemania.

Tras otra investigación se descubrió que los alemanes no poseían el conocimiento suficiente para crear un arma nuclear, por lo que muchos científicos propusieron que se abandonara el proyecto ya que no había una razón para seguir con la construcción de la bomba pero otros científicos tenían ambición militar y quisieron que el proyecto continuara.

Roosevelt murió y el nuevo presidente Truman no tenía idea del proyecto, así que convoco a una comisión de asesoramiento pero la mayoría de los que integraba esta comisión estaban a favor del uso de la bomba pero no contra los alemanes sino contra los japoneses, estos no poseían tantos adelantos pero se encontraban en guerra con ellos.

Por lo que en 1945 se probó una de las bombas en el desierto de Nuevo México, y luego se utilizaron las otras dos bombas en Hiroshima y Nagasaki, bajo la fiel idea de que esto terminaría con la guerra y se salvarían miles de vidas. Esto termino con la guerra pero con el costo de millones de vida.

Después de esto Estados Unidos quiso utilizar la diplomacia atómica, es decir, amenazo con utilizar bombas atómicas para conseguir lo que quería de otros países, pero no tuvo éxito. La ONU genero una comisión de energía atómica la cual proponía que ningún país debía investigar sobre armas nucleares, pero la URSS rechazo esto pues dijo que EU así garantizaría el monopolio atómico así que ellos propusieron la destrucción de todo lo relacionado con armas nucleares, esta propuesta fue rechazada por EU.

Para 1946 EU ya había fabricado nuevas bombas y comenzaron ensayos nucleares para ver los efectos que tenían en

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