El rendimiento es el rendimiento real en la liberación de energía explosiva, generalmente expresado en toneladas equivalentes (métricas) de TNT.
El rendimiento nominal de un arma nuclear es el rendimiento esperado o anticipado basado en cálculos teóricos de los físicos que lo diseñaron y construyeron, también generalmente expresado en toneladas equivalentes (métricas) de TNT.
Se sabe que este rendimiento nominal es muy incorrecto para algunos diseños de armas, especialmente desde el principio.
Castillo Bravo – Wikipedia
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Detonado el 1 de marzo de 1954, el dispositivo fue el dispositivo nuclear más poderoso detonado por los Estados Unidos y su primer arma termonuclear alimentada con deuterio de litio. [1] [2] El rendimiento de Castle Bravo fue de 15 megatones de TNT, 2.5 veces más que los 6 megatones pronosticados, debido a reacciones adicionales imprevistas que involucraron a 7Li, [3] lo que condujo a la contaminación radiactiva inesperada de las áreas al este del atolón de Bikini.
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El rendimiento de 15 megatones fue 3 veces mayor que el de 5 Mt predicho por sus diseñadores. [3] [19]: 541 La causa del mayor rendimiento fue un error cometido por los diseñadores del dispositivo en el Laboratorio Nacional de Los Alamos. Consideraron que solo el isótopo de litio-6 en el deuteruro de litio secundario era reactivo; se supuso que el isótopo de litio-7, que representa el 60% del contenido de litio, era inerte. [19]: 541 Se esperaba que el isótopo de litio-6 absorbiera un neutrón del plutonio de fisión y emitiera una partícula alfa y tritio. en el proceso, del cual este último se fusionaría con el deuterio y aumentaría el rendimiento de la manera prevista. De hecho, el litio-6 reaccionó de esta manera. [Cita requerida]
Se supuso que el litio-7 absorbería un neutrón, produciendo litio-8, que se descompone (a través del berilio-8) en un par de partículas alfa en una escala de tiempo de segundos, mucho más larga que la escala de tiempo de la detonación nuclear. Sin embargo, cuando el litio-7 se bombardea con neutrones energéticos, en lugar de simplemente absorber un neutrón, captura el neutrón y se desintegra casi instantáneamente en una partícula alfa, un núcleo de tritio y otro neutrón. Como resultado, se produjo mucho más tritio de lo esperado, el tritio adicional se fusionó con el deuterio y produjo un neutrón adicional. El neutrón extra producido por fusión y el neutrón extra liberado directamente por la desintegración del litio-7 produjeron un flujo de neutrones mucho mayor. El resultado fue un aumento considerable de la fisión del sabotaje de uranio y un mayor rendimiento [cita requerida]
Castle Bravo excedió en gran medida el rendimiento calculado originalmente de la bomba, lo que resultó en varios resultados inesperados, incluida mucha más contaminación radiactiva de lo esperado. Los físicos que hicieron el cálculo asumieron erróneamente que el isótopo Lithium 7 no explotaría. No solo lo hizo, sino que también liberó más neutrones de alta energía de lo esperado, lo cual es parte de la razón de más contaminación radiactiva de lo esperado.
Otras pruebas también tuvieron resultados muy divergentes del resultado nominal calculado. La mayoría de estos fueron “fizzles” o una especie de trapos. Explotarían con mucho menos rendimiento de lo esperado.
En su mayor parte, los diseños modernos de armas nucleares en realidad han sido probados, o se basan en diseños de bombas que han sido probados. Castle Bravo estaba tan lejos del rendimiento esperado, ya que era la primera vez que se intentaba una bomba de hidrógeno “seca” (no alimentada por deuterio líquido). Estaban usando aproximadamente 40% de isótopo de litio 6 mezclado con 60% de litio 7, en forma química de deuteruro de litio para el combustible de la bomba de hidrógeno.