¿Cómo se forman las bombas atómicas y de hidrógeno?

Answer 1

Hay dos tipos de bombas atómicas.

La bomba “tipo arma” que se arrojó sobre Hiroshima utilizó un uranio enriquecido para el combustible. El uranio natural tiene solo alrededor del 0,72% del isótopo U-235 y el resto es principalmente U-238. Little Boy tenía 80% de uranio enriquecido. El problema es enriquecer el uranio del 072% al 70% al 90% necesario para el combustible de grado de armas. El proceso utilizado para el Proyecto Manhattan fue lento. Solo produjo suficiente combustible para una bomba en 1945. Esta es una de las razones por las que nunca antes se había probado. La razón para saltear la prueba fue que el personal del proyecto sabía que funcionaría. Enriquecer uranio del 1% al 20% es muy difícil y requiere mucha infraestructura para producir las cantidades necesarias para la construcción de armas. La patada es que enriquecer del 20% al 90% es más fácil que llegar al 20% en primer lugar. Después de eso, el diseño del tipo de arma es simple de construir.

El otro diseño de bomba utilizado en Nagasaki y la Prueba de la Trinidad fue un dispositivo de tipo implosión. Utiliza plutonio Pu-239 como combustible. Este combustible está hecho de uranio U-238 dentro de un rector nuclear. Cuando el núcleo de un átomo de U-238 se expone a la radiación de neutrones, captura un neutrón y lo cambia a Pu-239. Después de esto, se separa del U-238 a través de un proceso químico. Si el uranio se deja demasiado tiempo en el reactor, contendrá un isótopo Pu-240 que no se puede usar en un arma. Su inclusión en un dispositivo nuclear podría conducir a una “falla” en la que solo se produce una pequeña explosión. El combustible de grado de armas contiene aproximadamente 93% de P-239.

Sin embargo, un diseño tipo pistola no funcionará para un arma de combustible Pu-239. En cambio, se usa un dispositivo de tipo implosión. Un núcleo del combustible Pu-239 está rodeado por capas de explosivos colocados de manera uniforme. La detonación de los explosivos creó una onda de choque que aprieta el núcleo para lograr una masa crítica. El momento de esta explosión es crítico, como en el momento del nanosegundo para que la onda de choque se concentre dentro del núcleo. Si el tiempo está apagado, no hay masa crítica y no hay una gran explosión. Ciertos materiales se utilizan para enfocar, retrasar, acelerar y mantener la explosión el tiempo suficiente para lograr una masa crítica. Esto no es facil.

Entonces tienes un arma que es simple de construir (tipo pistola) pero difícil de alimentar o un arma que es difícil de construir correctamente pero fácil de alimentar.

Para construir un dispositivo termo-nuclear, también conocido como una bomba de hidrógeno, primero necesita una de las bombas anteriores para actuar como primario para la segunda etapa.

Los detalles exactos son secretos bien guardados de cómo funciona esto, aparte de que las condiciones para la fusión (detonación termo-nuclear) requieren aquellos dentro del sol, como dentro de una explosión atómica. Sin embargo, esas condiciones deben mantenerse junto con mantener el combustible nuclear para la segunda etapa el tiempo suficiente para comenzar la reacción de fusión. Puedes construir una bomba con más de dos etapas para obtener el mayor rendimiento. La bomba más grande jamás vista, el Zar Bomba, con un rendimiento de 57 megatones, fue un dispositivo de tres etapas. El diseño original tenía una cuarta etapa que habría llevado el rendimiento a más de 100 megatones.

Answer 2

Obtiene una cantidad de plutonio o uranio enriquecido que es casi crítico. Rodea esto con algunos explosivos convencionales que están todos preparados para explotar al mismo tiempo y comprimir el plutonio o el uranio para que sea crítico. Si usa un diseño de ‘pastel de capas’, sus componentes de fisión comprimen el plutonio y tiene una bomba de hirógeno (o fusión). Fision es el átomo, la fusión es la bomba de hyrdogen.