Aparentemente, menos del 2% del uranio en Little Boy realmente detonó. ¿Cómo se verían las consecuencias si el 100% del uranio se disparara?

Aparentemente, menos del 2% del uranio en Little Boy realmente detonó. ¿Cómo se verían las consecuencias si el 100% del uranio se disparara?


En algún lugar, alrededor del 2% del uranio se sometió a fisión. Esa es una cifra muy baja, pero incluso en las bombas modernas, no se puede llegar a cerca del 100% del material fisible para someterse a fisión. La bomba explota en pedazos mucho antes de que eso suceda.

Pero, solo como ejercicio, es bastante fácil ver cuál sería el rendimiento para una eficiencia del 100%. Simplemente podemos aplicar una proporción: 2% -> aproximadamente 15 kilotones de rendimiento, por lo que el 100% nos da 15 / 0.02 por aproximadamente 750 kilotones.

Tomé dos imágenes de la simulación NUKEMAP y las superpuse.

(Imágenes de NUKEMAP)

El anillo exterior muestra el límite de daños graves de la explosión de 750 kilotones. La región azul blanquecina en el centro es el radio de daños graves de la explosión de 15 kilotones. Eso está dentro del anillo rojo exterior, que representa el área que se aplastaría efectivamente, se convertiría en escombros, por la explosión de 750 kilotones.

Las explosiones nucleares son cosas terriblemente destructivas. Esperemos no volver a usarlos en combate.

Loco, literalmente acabo de responder una pregunta donde mi respuesta involucraba lo que estás preguntando. La pregunta tenía que ver con aprovechar toda la energía del planeta. Esto es lo que escribí y luego lo expandiré:

“Dato curioso … Las bombas que arrojamos en la Segunda Guerra Mundial, eran armas nucleares en etapa temprana llamadas bombas atómicas, porque dividían el átomo esencialmente (fisión). Eso libera alrededor del 0.1% de la energía en un átomo. Las bombas que tenemos ahora emplean dos tipos de reacciones nucleares que llamamos la bomba H, o bomba de hidrógeno. Lo que esto hace es usar una bomba A más pequeña para crear suficiente energía para combinar átomos o “fusionarlos” y crear fusión. Esto libera aproximadamente el 1% de la energía en un átomo. ¡Ahora has visto lo que sucede cuando una bomba H explota y, si no lo has hecho, YouTube es una mierda! Es una locura. Esto es principalmente lo que sucede en el sol, es una gran fusión con otras reacciones nucleares mezcladas. Pero eso es solo alrededor del 1% de la energía en un átomo. ¡Imagina lo que sucedería si usáramos TODA la energía en un átomo, 100%! ¡Decir ah! Ahora estamos hablando. ¡Es por eso que la ecuación E = MC2 de Einstein es tan poderosa! Entonces, ¿aprovechar toda la energía que el mundo tiene para ofrecer? ¡Eso es mucha energía!

Por favor, siéntase libre de comentar / corregir mis suposiciones sobre las reacciones nucleares y las bombas y demás. Ha pasado mucho tiempo desde que regurgité esas cosas y ya no estoy en la industria nuclear porque vivo en la República Popular de California …: – | ”

Entonces, en base a este pequeño hecho divertido, puedes ver que la cantidad de energía en la materia, esas cosas que nos rodean, esas cosas de las que estamos hechos, ¡realmente tienen un gran impacto!

Pero específicamente a su pregunta, retrocedamos un segundo. “Detonado” no es la palabra correcta. Esto no es apestoso pegar una dinomita. Así que cambiemos eso a “sometido a fisión nuclear”. Ok, entonces solo el 2% del uranio se sometió a fisión nuclear. Bueno, recordemos que fue una gran bomba. Horriblemente ineficiente para los estándares actuales y creo que ni siquiera se enriqueció más del 80%. (El enriquecimiento significa la cantidad de uranio que en realidad es capaz de “explotar” si lo desea, el resto es inútil. El 97% del uranio cae en esta categoría “inútil”, por lo que lo enriquecemos usando esas grandes cosas giratorias que tomó el virus Stuxnet allá abajo en Irán) Usando wikipedia, parece que la bomba pesaba alrededor de 140 lb y 2.2 lb realmente sufrieron fisión nuclear. Pues mira esto:

Hmm … Entonces, si todas las 140 libras fueran sometidas a fisión nuclear, sería una poderosa bomba atómica. Si haces un poco de matemática, lo cual soy horrible en este momento, esto es cierto:

La bomba de la Segunda Guerra Mundial mencionada es aproximadamente una explosión de 15 kilotones al 2%. Agregue 98% a eso y obtendrá un arma de 785 kilotones. ¿Está bien? Ahora estás pensando “Daaaamn … ¡Esa es una gran bomba!” Pero piensa en esto, ¡el arma estadounidense más grande producida en la historia reciente fue de 15,000 kilotones (15 Megatones)! Eso es 1,000 veces más poder que el arma de la Segunda Guerra Mundial y esos locos rusos que adoran el vodka produjeron y probaron un arma de 50,000 kilotones (50 Megatones), eso es … Espera, necesito mi calculadora … 3,333.3333333333333 veces más poderosa que la bomba de la Segunda Guerra Mundial. Y tenían más de uno … Es por eso que tenemos un término llamado MAD – Destrucción Mutuamente Asegurada, porque ambas partes pueden estar muy seguras de que nadie va a ganar.

Ahora deberías decirte a ti mismo: “¡Santo Dios!” ¿Por qué tendríamos esas armas de DESTRUCCIÓN MASIVA?!?!?! “ Bueno, todo eso se remonta a un juego que me gusta llamar” Quién es Dick es más grande … “Pero esa fue la Guerra Fría y esto es ahora. ¡Ahora estamos tomando todas esas armas realmente malas y usándolas como combustible dentro de nuestros reactores de energía nuclear! ¡Hurra!

Pero, aparte de bromear, si las bombas del chico gordo o el hombrecito fueran más eficientes, habría habido mucha más muerte, mucha más destrucción y mucha más maldad impartida al pueblo japonés. Hubiera apestado, no solo para ellos, sino para todos, especialmente el hombre que dio la orden de hacerlo o el otro hombre que lo creó, o los otros hombres y mujeres que ayudaron a crearlo. Hubiera sido malo.

Little Boy era una bomba de fisión muy simple. Fue tan simple que la gente del proyecto de Manhattan no vio la necesidad de probarlo o tal vez no lo probaron porque no tenían suficiente uranio enriquecido para una segunda bomba de ese tipo. Little Boy simplemente golpeó dos partes subcríticas para formar una pieza súper crítica con la reacción en cadena de fisión que se desarrolla muy rápidamente. La fuerza de la explosión está determinada en gran medida por cuánto tiempo se puede contener la explosión antes de que se destruya el contenedor. En el caso de Little Boy, eso no fue muy largo. Otro factor importante es qué tan rápido se pueden juntar las dos partes. Si no es lo suficientemente rápido, el uranio se vuelve crítico, genera mucho calor y se derrite en un desastre que nunca se vuelve súper crítico: se esfuma. Little Boy usó un mecanismo tipo pistola para ensamblar la masa supercrítica antes de que pudiera derretirse. Eso no fue lo suficientemente rápido como para ensamblar Plutonio en una masa súper crítica, por lo que Fat Man era un dispositivo mucho más complicado.

Pero dejando de lado el hecho de que la eficiencia del diseño de Little Boy no podría mejorarse en absoluto, y ciertamente no hasta el 100%, la cantidad de energía liberada aumentaría de acuerdo con la cantidad de fisión que suceda antes de que el uranio se disperse también mucho para que la reacción en cadena continúe. Entonces, simplemente multiplique por 50 para obtener la cantidad hipotética de energía si tuviera una fisión del 100%.

Eso aún no responde cómo se verían las consecuencias. La energía y las cosas energéticas que se expulsan hacia afuera se expanden esféricamente, por lo que la energía por unidad de volumen disminuye rápidamente. Esto significa que duplicar la liberación de energía no duplica el radio de explosión.

Las secuelas en Hiroshima, la cantidad de personas asesinadas, los edificios destruidos, no fueron los peores que le sucedieron a las ciudades en la Segunda Guerra Mundial. Los bombardeos de Dresde, Tokio y otros fueron peores. No pretendo disminuir el horror de ninguno de esos, pero quiero enfatizar que lo más impresionante de Little Boy es que solo se necesitó una bomba para hacer tanto daño.

Las armas nucleares son demasiado grandes para ser útiles en mi opinión. ¿Por qué utilizar instrumentos tan contundentes que causan tanto “daño colateral” cuando tenemos objetivos precisos con armas convencionales? Tal vez deberíamos usarlos tampoco.

El problema con una bomba de fisión es que para que tenga lugar la reacción en cadena nuclear, debe tener suficiente material fisible en un área lo suficientemente pequeña como para que los neutrones generados por un átomo de fisión tengan una probabilidad estadística bastante alta de causar fisión en otro átomo El punto en el que la probabilidad es lo suficientemente alta como para sostener la reacción se llama “masa crítica”. Sin embargo, una vez que comienza la reacción en cadena, cada evento de fisión libera una tremenda cantidad de energía, y los neutrones de una fisión tardan una cantidad considerable de tiempo en causar otra. Esa tremenda cantidad de energía es principalmente calor, que vaporizará rápidamente el combustible nuclear, lo que significa que mucho antes de que se use una porción significativa del uranio, ya no estará en la configuración de una masa crítica, y la fisión se detendrá. Esto significa que no es teóricamente posible detonar una bomba nuclear que fisiona todo el uranio.

Mientras que en el entorno controlado de un reactor nuclear se puede usar un mayor porcentaje de combustible que en una bomba (dado que el reactor no se explota la primera vez que se usa), todavía no puede usar el 100% del combustible, ya que el combustible se agota, hay menos átomos de uranio para que interactúen los neutrones de la fisión, pero el número de neutrones de cada fisión no aumenta.

La mejor manera de determinar una respuesta a su pregunta es mirar NUKEMAP. Puede centrar su explosión del niño pequeño de 15 kt en cualquier lugar que desee, luego, utilizando el mismo lugar, vea lo que haría una bomba de 735 kt.

98 / 2X15kt = 735kt.

Otra forma es:

.02 = 15kt

(1.00 / .02) X15kt = 750kt

La calculadora le mostrará cuánto más área se verá afectada y en qué medida. La diferencia entre 735 y 750 kt es insignificante en el mundo real.