Bombes de fissió Per Antoni Liz Femenías

Una pel·lícula ha tornat a l’actualitat les bombes atòmiques que, fa 78 anys, van acabar amb la segona guerra mundial.

Comentam avui els aspectes científics d’aquestes bombes. M’han dit que, a la pel·lícula es tracten poc.

L’atac del Japó a Pearl Harbor (Hawai) el 8 de desembre de 1941, va provocar l’entrada a la guerra dels Estats Units que va començar el projecte Manhattan per desenvolupar les bombes atòmiques.

El 16 de juliol de 1945 van fer la primera prova al desert Alamogordo de Nou Mèxic (EE.UU.) i poc després es van llançar del dues bombes sobre les ciutats japoneses de Hiroshima i Nagasaki. Les bombes van provocar la mort de 140.000 i 70.000 persones a les dues ciutats. La segona guerra mundial va provocar en total uns 50 milions de morts. Veiem ara els aspectes científics.

 

Els àtoms tenen un nucli format per protons i neutrons.

Les bombes atòmiques emprades fan reaccions dels nuclis que es diuen de fissió. Comsisteix en que el nucli d’un àtom inestable es divideix espontàneament en dos nuclis més petits i altres partícules i el procés després grans quantitats d’energia.

 Aquí hi ha representat un exemple. Un àtom d’urani-235 té 92 protons. La resta de partícules fins al total de 235 són neutrons (143 neutrons).

Aquest àtom és estable però pot capturar un neutró i formar un àtom d’urani-236 que és inestable i espontaniament es divideix en dos nuclis més petits alliberant més neutrons que poden provocar la reacció d’altres nuclis. (Desprén uns 200 MeV)

Els nuclis formats no sempre són els mateixos. Un nucli té unes 90 partícules i l’altre unes 140. En aquest exemple: Kriptó de 92 partícules i Bari de 141.

El procés desprén molta energia que augmenta la temperatura. També desprén radiactivitat, sobre tot raig gamma (de més energia que els rajos X i que les ones Ultraviolades). I, a més, deixa restes (els dos nuclis formats) que poden ser radiactius per molts anys.

L’urani natural conté només un 0,7% de l’urani-235 que fa aquestes reaccions. La major part és urani-238 (amb 3 neutrons més) amb un 99,2% que és estable. L’urani emprat a les centrals nuclears ha de ser més ric (2-5%) en urani-235. L’urani emprat a les bombes ha de tenir més del 90% d’urani-235. Quan el material supera aquesta riquesa i s’ajunta una quantitat suficient que es diu massa crítica, la reacció (explosió) es produeix espontaneament. La comença qualsevol neutró que sigui absorbit pel material.

La bomba Little Boy tenia 64 kg d’urani i 16 quilotons.

La bomba Fat Man tenia 6,2 kg de plutoni de 21 quilotons.

1 quiloton equival a la potència explosiva de 1000 tonelades de TNT (l’explosiu químic trinitrotoluè).

A diferència d’aquestes reaccions de fissió, hi ha les reaccions de fusió en les que dos nuclis petits s’ajunten (es fusionen) per formar un nucli major. Aquestes reccions desprenen molta energia a partir de petites quantitats de materia (Hidrogen principalment). Amb aquestes reaccions les estrelles fan la seua energia consumint hidrogen i formant heli. També s’han preparat bombes d’hidrogen (de fusió).

Esperem que no es tornin a emprar ni unes ni altres.

Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.