¿Por qué la bomba atómica era tan poderosa?

Answer 1

Hay 3 tipos de explosivos: químicos, de fisión y de fusión. El poder en cada uno está limitado por la capacidad de la fuente para entregar energía. Para explosivos químicos, como la dinamita y el C4, la energía proviene del cambio de energía en los electrones de las moléculas. Los electrones son pequeños y muy ligeros, por lo que su energía es bastante limitada en la escala de explosivos. Pueden hacer una gran explosión en lo que a nosotros respecta, pero no en la escala de la bomba de fisión, comúnmente llamada arma nuclear o bomba atómica o A.

Una bomba atómica depende de dividir los átomos grandes, como el uranio, en dos o tres átomos más pequeños y la pérdida de peso entre el átomo original y los átomos más pequeños es la energía que vemos cuando explota la bomba. Una libra o menos de material fisionable puede proporcionar tanta energía como un millón de toneladas de explosivos químicos.

Existen problemas técnicos para hacer que un arma de fisión sea muy grande, pero la bomba de fusión, más conocida como arma termonuclear o bomba H, ha resuelto ese problema. La bomba H es un arma de fusión que toma deuterio (un isótopo de hidrógeno, por lo tanto, una bomba de hidrógeno) y lo comprime y calienta a condiciones como las que se encuentran en el sol, con lo cual se fusionan liberando enormes cantidades de energía. Una bomba H que pese un par de cientos de libras puede liberar tanta energía como varias decenas de MILLONES de toneladas de TNT.

Entonces, la diferencia en el poder proviene de la forma diferente en que se genera la energía. Las bombas regulares liberan energía del cambio en los estados energéticos de los productos químicos, mientras que una bomba A libera energía al dividir el núcleo de un átomo, pero la bomba H deriva su energía de la fusión de átomos de hidrógeno (deuterio).

Answer 2

¿Estamos hablando de las viejas bombas de fisión de la Segunda Guerra Mundial o de las bombas de fusión termonucleares?

Sin llegar a las matemáticas (ya que de todos modos no soy un físico nuclear), la razón general por la que ambos tipos de bombas son tan poderosas tiene que ver con la cantidad de energía liberada en proporción al volumen del material.

Aquí hay un video muy bueno que cubre cómo funcionaban las bombas FISSION:

Básicamente, se aplica la ecuación de Einstein E = MC ^ 2. Pequeñas cantidades de masa son equivalentes a ENORMES cantidades de energía. Está dividiendo isótopos pesados ​​en otros más pequeños … liberando así neutrones que dividen más isótopos … liberando más neutrones … etc … Esta reacción en cadena emite una gran energía en un pequeño volumen de espacio y genera calor intenso. El calor se expande rápidamente y … BOOM. Tienes una explosión.

Las bombas de hidrógeno funcionan de manera similar, con ligeras diferencias. Por ejemplo, una bomba H puede tener una reacción de fisión inicial para dividir isótopos más pesados, pero también hay un isótopo de hidrógeno al lado del primario … generalmente deuterio o tritio. Estos son básicamente isótopos de hidrógeno que consisten en 1 o 2 neutrones unidos al protón. Estos se rompen JUNTOS y FUSIBLES (fusión) para crear helio. La cantidad de energía generada para causar esta reacción de fusión es MUY grande en proporción al volumen. El mismo resultado que una bomba de fisión. Enorme explosión. La única diferencia es que la cantidad de energía liberada se amplifica exponencialmente, lo que finalmente produce rendimientos explosivos absolutamente apocalípticos.

Si hay algún físico que pueda corregir lo que dije, háganlo. Estoy haciendo esto de memoria. Jajaja

Answer 3

Energía.
Una unidad de energía es el electrón-voltio, la energía que gana un electrón cuando se mueve a través de una diferencia de potencial de un voltio. La energía liberada en las reacciones químicas de los explosivos convencionales es típicamente de unos pocos electronvoltios por átomo. La energía liberada por la fisión de un núcleo de uranio o plutonio es de alrededor de 180 millones (180,000,000) de electronvoltios.

La bomba de Nagasaki se fisionó aproximadamente un kilogramo de plutonio. La liberación de energía fue casi lo mismo que la explosión de veinte millones (20,000,000) kilogramos de TNT.