¿Hay alguna diferencia entre la bomba nuclear de hoy y la primera bomba nuclear?

Answer 1

Muy pocas diferencias. Si solo hablamos de bombas de implosión, pasamos de una implosión esférica con 32–96 detonadores separados que TODOS tuvieron que disparar simultáneamente a una implosión lineal de 2 puntos. Para los núcleos fisibles, pasamos de núcleos esféricos sólidos, a núcleos esféricos levitados, a núcleos esféricos huecos a núcleos levitados, huecos, no esféricos, a núcleos reforzados (tritio y / o deuterio inyectados en el núcleo antes de la detonación). Cada uno de estos pasos marcó un importante paso evolutivo en la ingeniería de armas nucleares. Agregue además el desarrollo del arma termonuclear de 2 etapas de configuración Teller-Ulam, al arma termonuclear de 2 etapas de combustible seco y finalmente la de 3 etapas. Las armas nucleares no se han mejorado mucho en el paquete de física desde el final de las pruebas con la prohibición de pruebas integrales. Ha habido algunas mejoras de ingeniería, como recubrimientos anticorrosivos, lubricantes, juntas, explosivos, detonadores y demás, pero todavía estamos usando armas cuyos diseños se remontan a los años 80 y anteriores. (la ojiva W-88, el último diseño probado para ver el despliegue se finalizó en 1988) No se han fabricado pozos nuevos desde que Rocky Flats cerró en 1989. Los únicos cambios desde entonces han sido mejoras relativamente menores en componentes de soporte como juntas, bombas carcasas, etc.

Por cierto, en “papel”, hay diseños para armas de hasta 7 etapas … nada más que las armas de 3 etapas se han construido o probado. Las armas de 3 etapas se desarrollaron en la década de 1950.

Answer 2

Si.

La “bomba atómica” o “bomba A” original era un dispositivo de fisión (los átomos de uranio o plutonio se dividen).

Las modernas “bombas de hidrógeno” o “bombas H” son dispositivos de fusión (los átomos de hidrogren se fusionan en helio, el mismo proceso que ocurre en estrellas como nuestro sol).

Answer 3

En los primeros, el problema difícil era mantenerlo unido durante el tiempo suficiente para que la reacción en cadena progresara de un neutrón a quemar gran parte del combustible. La bomba de Hiroshima fisionó solo el 6% de su U-235.

Los diseños modernos evitan parcialmente esto con el uso de la fusión en varias etapas. Un mini acelerador de partículas con iones de deuterio y tritio a decenas de kV es suficiente para rociar billones de neutrones para impulsar la reacción en cadena en el plutonio ensamblado. Cuando posiblemente se quema tan poco como el 0.1% del Pu, el gas DT cuidadosamente comprimido en el centro del Pu alcanza la temperatura de fusión DT baja, bombardeando el Pu con neutrones superrápidos en el interior.

Esto empuja la fracción quemada del núcleo de Pu a aproximadamente la mitad, y una temperatura mucho más alta que las proporciones más bajas. Esto es suficiente para ionizar completamente todos los átomos, de modo que la radiación gamma se vierta libremente fuera del núcleo, difundiéndose dentro de la caja de radiación y comprimiendo el secundario en todos los lados.

Las capas alternativas secundarias de uranio pesado (peso atómico 235 y 238, 92 electrones) y deuteruro de litio-6 ligero (peso atómico 2 y 6, 1 y 3 electrones a energías orbitales mucho más bajas. Bajo compresión, el material pesado rompe los núcleos LiD más cerca que cualquier orbital, a cientos de veces la densidad original. Esta densidad puede soportar una reacción de fusión desbocada, suministrando neutrones para la fisión de las capas de uranio.