La Nota Curiosa: ¿Cómo funciona una bomba de hidrógeno?

Una bomba atómica es un dispositivo que obtiene una gran cantidad de energía no explosiva por medio de reacciones nucleares. Su funcionamiento se basa en provocar una reacción nuclear en cadena sostenida. Se encuentra entre las denominadas armas de destrucción masiva y produce una distintiva nube con forma de hongo. La bomba atómica fue desarrollada por Estados Unidos durante la Segunda Guerra Mundial, gracias al Proyecto Manhattan, y es el único país que ha hecho uso de ella en combate (en 1945, contra las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki).

Bomba de Hidrógeno es el nombre popular que recibe lo que en términos militares se conoce como bomba termonuclear o bomba de fusión. En realidad, esta denominación también es incorrecta, porque lo que liberan estos artefactos es la energía derivada de un proceso encadenado de fisión-fusión-fisión. Para entender su funcionamiento hay que entender como funcionan sus predecesoras.

Las bombas atómicas convencionales como la de Hiroshima son bombas de fisión. Lo que hacen es incrementar la masa crítica de materiales pesados como diferentes isótopos artificiales de uranio o plutonio. Al hacerlo, los núcleos de estos átomos se vuelven inestables y se rompen, desencadenando una reacción que fragmenta a su vez los núcleos de los átomos cercanos y liberan una enorme cantidad de energía, generalmente en forma de rayos gamma.

La primera bomba atómica usada sobre Hiroshima (Little Boy) empleaba uranio-235 como combustible para la fisión, pero pronto los científicos se dieron cuenta que era más eficiente emplear plutonio. Estos nuevos artefactos eran mucho más complejos.

La potencia de una bomba de fisión depende de la densidad del material, así que las bombas de plutonio usaban una esfera de explosivos convencionales para generar un efecto de implosión y comprimir una bola de plutonio. Esta esfera pasaba en un instante del tamaño de una pelota de tenis al de una canica. El material entraba así en masa crítica y liberaba una cantidad de energía mucho mayor. La bomba que cayó sobre Nagasaki (Fat Man) era de plutonio.

Una bomba de este tipo combina una bomba de fisión de plutonio con una gran cantidad de combustible de fusión. El proceso es el siguiente:

Bomba antes de explosión con sus dos etapas: La esfera de la parte superior es la etapa primaria o de fisión (la bomba nuclear convencional, para entendernos). Bajo ella está el combustible de fusión, un cilindro formado por varias capas de materiales más ligeros como el uranio-235 o el deuterio de litio En su núcleo hay también material de fisión (plutonio). Ambas etapas están totalmente suspendidas en una espuma de poliestireno.

Fisión: El explosivo de alta potencia detona la fase primaria, comprimiendo el plutonio hasta su masa crítica y comenzando una reacción de fisión.

La detonación primaria emite radiación en forma de rayos X que se reflejan dentro de la cubierta e irradian la espuma de poliestireno.

Fusión: La radiación convierte la espuma de poliestireno en plasma y comprime el material de la fase secundaria. A su vez, el calor de la primera fisión hace que el plutonio del núcleo del cilindro comience su fisión.

Comprimido y calentado, el deuterio de litio-6 de la segunda fase comienza su propia reacción de fisión. Su flujo de neutrones enciende la fisión del plutonio y la reacción en cadena se multiplica.

En definitiva, una bomba de hidrógeno lo que hace es utilizar una explosión de fisión para comprimir un combustible que en condiciones normales no sirve para la fisión pero que, por efecto del calor y la radiación, se fusiona y alcanza una masa crítica, uniéndose a la reacción nuclear principal, e incrementando exponencialmente su potencia destructiva.

El nombre de “Bomba de hidrógeno” se debe a que el combustible de fusión (deuterio) es un isótopo del hidrógeno.

La potencia de las bombas atómicas, sean del tipo que sean, se mide en kilotones. Un kilotón es el equivalente a una tonelada de trinitotolueno o TNT. Little Boy (la bomba que cayó sobre Hiroshima) era un artefacto de 15 kilotones. La segunda bomba termonuclear (Ivy King) tenía ya 500 kilotones. La Bomba del Zar alcanzó los 50.000 kilotones o 50 megatones.

La reacción de las bombas de hidrógeno no tiene límite teórico. En otras palabras, se supone que cuanto más material se utilice, mayor puede ser la detonación. Los límites son solo técnicos y éticos.

Con información de Wikipedia |  Gizmodo.com | Foto: Bomba de hidrógeno / Shutterstock
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