¿Cómo hacen bombas nucleares con diferentes rendimientos? ¿No están dividiendo solo un átomo por cada bomba?

Answer 1

No. La fisión de un solo átomo es tan débil que solo es detectable con instrumentos sensibles.

Cuando una masa crítica de Pu239 es comprimida por explosivos en una pequeña esfera densa, hay una reacción en cadena que divide una porción considerable de los átomos durante las pocas millonésimas de segundo antes de que la energía destruya la esfera.

En las primeras armas, como la bomba de Hiroshima, solo alrededor del 2% de los 64 Kg de U235 del arma sufrieron fisión y esto fue suficiente para nivelar una ciudad.

Las armas modernas son más eficientes con entre 30% y 40% del Pu239 de la masa crítica sometida a fisión. Para proporcionar esta eficiencia, se utilizan una variedad de métodos, como manipulaciones que reflejan los neutrones que escapan de nuevo a la masa crítica de fisión. Las armas también pueden reducir sus rendimientos intencionalmente al reducir la eficiencia.

La mayoría de las armas modernas tienen múltiples etapas, lo que significa que la detonación del iniciador Pu239 se usa para generar neutrones y rayos X para fusionar otros combustibles como el litio y el tritio, generando aún más energía para enfocarse nuevamente en la masa crítica y otros materiales fisionables en la bomba, causando Un efecto de bola de nieve de más fisión y fusión que se intensifica dentro del arma.

Esto puede permitir que una masa crítica de Pu239 que por sí sola solo produzca 10 kilotones, inicie una serie de etapas autorreforzantes para crear un rendimiento de 10 Megatones o más.

Answer 2

No, es una reacción en cadena no controlada de múltiples átomos que se dividen. Obtiene diferentes rendimientos al cambiar la cantidad de material.

Sin embargo, solo dividir átomos de uranio tiene un rendimiento máximo (no sé cuál es el máximo). En algún momento, la explosión destruye el uranio restante y la reacción se detiene. Los átomos de uranio se separan tanto que la reacción en cadena se detiene.

Por eso inventamos bombas de hidrógeno. Fusion libera aún más energía. Pero es tan difícil que usamos el poder de una explosión atómica para disparar la bomba de hidrógeno.

Answer 3

Hacer una bomba nuclear no es tan simple.

Pero primero déjenme hablar sobre la diferencia de fusión y fisión. Fusión es cuando “golpeas” un deuterio (isótopo de hidrógeno) y tritio (isótopo inestable de hidrógeno). Eso ocurre en temperaturas extremadamente altas (temperatura del sol, por ejemplo) Fusion se usa para ojivas termonucleares. La fisión es la división de un núcleo pesado en átomos más pequeños.

Los reactores modernos están alimentados por uranio-238 / uranio-235, pero la CONCENTRACIÓN de uranio es aproximadamente del 8%. Es por eso que Chernobyl no explotó como debería hacerlo una bomba nuclear.

Sin embargo, las bombas atómicas tienen una concentración de más del 90%. La velocidad de reacción en cadena de crecimiento rápido y exponencial causa que la explosión no se divida un átomo, sino que la división de uno “enciende” la reacción.

Por otro lado, las cabezas nucleares termonucleares son activadas por láseres de alta potencia.

Entonces, dependiendo de los isótopos utilizados y la concentración de los átomos dados del isótopo pesado, el radio de explosión de la bomba y la energía general difieren.

Answer 4

Dimensionamiento diferente del núcleo nuclear

diferentes materiales para formar el núcleo -plutonio, uranio-235

Enriquecimiento del núcleo con otros materiales radiactivos de vida más corta: tritio, americanio

Usando una explosión nuclear primaria para activar un dispositivo termonuclear (fusión) de segunda etapa más grande, y / o agregando una tercera etapa de fusión más grande como lo hicieron los rusos con el Tsar Bomba de 50mt.

Answer 5

No, están dividiendo átomos e incluso fusionando átomos durante una detonación nuclear. El rendimiento depende de la cantidad de combustible nuclear que use en el diseño de la ojiva. El rendimiento nuclear promedio en las armas de la generación moderna es de 200 a 300 kilotones.

Answer 6

239 gramos de Pu239 contienen 6e23 átomos.

235 gramos de U235 contienen 6e23 átomos.

¡Eso es 600000000000000000000000 átomos!

Incluso mil o incluso un millón de fisión no es tanta energía en absoluto.

Una bomba de fisión nuclear divide algo como al menos 1 Kg de Pu239 o U235.

Eso es algo del orden de 1e24 átomos (1 seguido de 24 ceros).

Una sola fisión Pu239 es solo 207Mev (millones de electronvoltios). Se necesitan 1e19 ev (electronvoltios) para producir solo un julio de energía. Incluso un billón de billones de ev todavía es algo así como la energía de un petardo.

Answer 7

No. Están dividiendo miles de millones sobre billones de átomos para la explosión. Una división de un solo átomo es suficiente para levantar un grano de arena. Teniendo en cuenta lo pequeño que es un átomo es realmente impresionante. Las armas nucleares modernas funcionan con un poco de fisión para comenzar, pero luego usan la fusión porque es mucho más potente. Entonces, calculan cuánto uranio, deuterio y tritio usar y luego pueden escalarlo.