Explosiones Termonucleares

Debido a las altas temperaturas requeridas para iniciar una reacci�n de fusi�n nuclear, tales dispositivos se llaman a menudo, dispositivos termonucleares. Una explosi�n termonuclear s�lo se pueden crear mediante la producci�n de la temperatura requerida, alrededor de cien millones de grados Kelvin, y forzando la uni�n del material tan r�pidamente, que llegue a fundirse. Esto se hace t�picamente con los is�topos del hidr�geno, el deuterio y el tritio. Esto condujo a describir la bomba de fusi�n de deuterio-tritio, como "bomba de hidr�geno".

Para obtener las dos partes del combustible, los comprimidos se hicieron de hidruro de litio, LiD, compuesto que lleva incorporado el is�topo deuterio D. La �nica manera que se encontr� para producir la temperatura de ignici�n, fu� hacer estallar una bomba de fisi�n, de forma que calentara y comprimiera el hidruro de litio. En el proceso, el litio se bombarde� con neutrones, reproduciendo el tritio. A continuaci�n, ya pod�a tener lugar la reacci�n de fusi�n deuterio-tritio.

Bomba de Hidr�geno

Debido a que los artefactos explosivos termonucleares utilizan is�topos de hidr�geno, (fusi�n de deuterio-tritio), las bombas resultantes a menudo fueron llamadas "bombas de hidr�geno". La primera bomba de hidr�geno fue detonada el 1 de noviembre de 1952, en la peque�a isla Eniwetok de las Islas Marshall. Su rendimiento fu� de varios megatones de TNT. La Uni�n Sovi�tica deton� una bomba de fusi�n en el rango de megat�n, en agosto de 1953. Los EE.UU. hizo explotar una bomba de fusi�n de 15 megatones, el 1 de marzo de 1954. Tuvo una bola de fuego de 4,8 kilometros de di�metro y cre� una gigantesca nube caracter�stica en forma de hongo. El an�lisis de la precipitaci�n radiactiva de esta bomba, revel� que era un arma de fisi�n-fusi�n-fisi�n, una "bomba de hidr�geno" con una cubierta externa de uranio natural, para aumentar el rendimiento.

Bomba de Uranio

Usando la liberaci�n de energ�a a partir de la fisi�n nuclear del uranio-235, se puede hacer un dispositivo explosivo, posicionando simplemente dos masas de U-235, de modo que puedan ser forzadas a unirse con la suficiente rapidez para formar una masa cr�tica, y una r�pida reacci�n en cadena de fisi�n e incontrolada. Esto no quiere decir que sea una tarea f�cil de lograr. En primer lugar, debe obtenerse suficiente uranio altamente enriquecido, a m�s del 90% de U-235, mientras que el uranio natural tiene s�lo el 0,7% de U-235. Este enriquecimiento es una tarea extremadamente dif�cil, lo que ha ayudado a controlar la proliferaci�n de las armas nucleares. Una vez que se obtiene la masa requerida, debe mantenerse en dos o m�s piezas hasta el momento de la detonaci�n. A continuaci�n, las piezas deben ser forzadas a unirse de manera r�pida, y en una geometr�a tal que el tiempo de generaci�n de fisi�n sea extremadamente corto. Esto conduce a una acumulaci�n casi instant�nea de la reacci�n en cadena, creando una potente explosi�n antes de que las piezas pueden salir volando. Dos hemisferios que sean forzados a contactar explosivamente, pueden producir una bomba como la que se deton� en Hiroshima.

Bomba de Plutonio

El plutonio-239 es un is�topo fisible, y se puede utilizar para hacer una bomba de fisi�n nuclear similar a la producida con el uranio-235. La bomba que fue lanzada en Nagasaki fu� una bomba de plutonio. No existe suficiente Pu-239 en la naturaleza, para constituirse en una fuente importante de armas nucleares, pero es f�cil de producir en los reactores reproductores. En los EE.UU., hay reactores en Savannah River Plant, Carolina del Sur, y en Hanford, Washington, que se clasifican como reactores de producci�n de plutonio. Reproducen el plutonio, rodeando un reactor de fisi�n con una "manta" de uranio-238, para hacer uso de la reacci�n de reproducci�n entre los neutrones y el 238-U. Una vez que se produce el plutonio, se separa f�cilmente de los otros productos de fisi�n por medios qu�micos, de modo que si ya se tiene un reactor reproductor, se necesita menos tecnolog�a para producir un arma nuclear. Esto hace del plutonio una mayor fuente de preocupaci�n en la proliferaci�n de armas, porque los reactores que parecen ser solo generadores de energ�a el�ctrica, puede estar reproduciendo plutonio para armas nucleares, junto con la producci�n de energ�a.

El tipo de bomba que fue lanzada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945, hab�a sido probado en Alamogordo, Nuevo M�xico, el 16 de julio. Se desarroll� a partir del Proyecto Manhattan, despu�s que Fermi demostr� en 1942, que era posible una reacci�n nuclear en cadena sostenida.

Hiroshima

El 6 de agosto de 1945, una bomba de fisi�n de uranio fu� detonada sobre la ciudad japonesa de Hiroshima. La bomba, llamada "Little Boy" era un dispositivo "tipo pistola" que utilizaba una carga explosiva, para obligar a juntarse dos masas sub-cr�ticas de U-235. Ten�a 28 pulgadas de di�metro y 120 pulgadas de largo, un paquete relativamente peque�o, para proporcionar una fuerza explosiva de unas 20.000 toneladas de TNT, mediante la conversi�n de alrededor de 1 gramo de materia en energ�a. Esto se podr�a lograr con una esfera de U-235 del tama�o de una pelota de b�isbol. Este tipo de dispositivo nunca hab�a sido probado, en contraste con la bomba de plutonio que fue lanzada sobre Nagasaki tres d�as despu�s. Desde entonces, no se ha sido utilizado ning�n dispositivo como �ste, haciendo muy dif�cil las estimaciones de exposici�n a la radiaci�n en Hiroshima. Las bajas incluyen tanto las v�ctimas de explosiones directas, como las que murieron a causa del cancer inducido por radiaci�n en los a�os siguientes.

La bomba fu� accionada para explotar a una altura de 550 metros (1800 pies), una altura calculada para causar la mas amplia �rea de da�o.

En la detonaci�n de la bomba de fisi�n de uranio sobre Hiroshima, cerca de 130.000 personas resultaron muertas, heridas o desaparecidas. Otras 177.000, quedaron sin hogar.

Nagasaki

El 9 de agosto 1945 una bomba de fisi�n de plutonio fue detonada sobre la ciudad japonesa de Nagasaki, tres d�as despu�s de que una bomba de fisi�n de uranio fuera lanzada sobre Hiroshima. La bomba, llamada "Fat Man", ten�a 128 pulgadas de largo y un di�metro de 60,5 pulgadas. Se utiliz� implosi�n para comprimir el conjunto de plutonio sub-cr�tico. Este tipo de dispositivo se hab�a probado menos de un mes antes del lanzamiento, y fue objeto de varias pruebas en otras armas, despu�s de la Segunda Guerra Mundial. El rendimiento explosivo fu� cerca de 20.000 toneladas de TNT, generados en alrededor de un microsegundo.

La bomba se accion� para explotar a una altura de 550 metros (1800 pies), una altura calculada para causar la mayor �rea de da�o.