Efectos de una Explosión Nuclear

La explosión de una bomba atómica es un fenómeno físico que se basa en la transformación de la masa en energía según la famosa ecuación deducida por Albert Einstein: .

La suma de las masas de los átomos iniciales implicados en la reacción nuclear varía reduciéndose ésta, al ser menor la masa del átomo final, convirtiéndose la diferencia en energía.

En todas estas bombas se libera una ingente cantidad de energía en forma de calor y radiación de todas las longitudes de onda. Como consecuencia, se producen procesos convectivos en el aire y la materia sólida (polvo) del suelo se levanta en las proximidades de la explosión. Una explosión de 20 megatones aras del suelo produciría un cráter de 183m.

Algunos milisegundos después de la detonación, en torno a un 50% aproximadamente del total de energía liberada por la fisión nuclear o fusión nuclear, se deposita por radiación electromagnética en la masa de aire, volviéndose incandescente, con un color rojizo debido al óxido nitroso, la famosa bola de fuego. Dicha bola adquiere una altísima temperatura de una forma vertiginosa, alcanza temperaturas de 300 millones de ºC, varias veces superior al de la superficie del Sol, así como una luminosidad equivalente.

La rápida expansión de la bola de fuego genera una onda de choque como cualquier explosión, pero de una potencia muy superior, ya que puede aplastar o barrer edificios dañándolos muy seriamente o destruyéndolos por completo. Una bomba de 20 megatones no dejaría en un radio de 20 km más que escombros, sólo se salvarían las cimentaciones y construcciones enterradas.

Por su baja densidad, al estar a una elevadísima temperatura, la bola asciende arrastrando una columna de polvo y materiales vaporizados altamente radioactivos mientras se va mezclando turbulentamente con el aire circundante. Al llegar a la tropopausa (límite entre la troposfera y la estratosfera) se ensancha formando el característico hongo, que luego deja su siembra radiactiva al precipitar en forma de finas cenizas en los territorios a sotavento de la explosión.

El pulso electromagnético debido a intensa actividad de los rayos gamma genera mediante inducción una corriente de alto voltaje sobre antenas, vías férreas, tuberías, etc., que destruye todas las instalaciones eléctricas de una amplia zona si la explosión se efectúa a gran altura. Una detonación de 20 megatones a 200 km sobre el centro de Estados Unidos destruiría todos los circuitos eléctricos integrados de ésta y parte de Méjico y Canadá.

Bombas de Fusión y Fisión

La primera bomba atómica que se lanzó ocurrió un 16 de Junio de 1945 en el campo de pruebas de Trinity, cerca de Álamo Gordo (Nuevo Méjico). Poseía una fuerza destructiva de 20 kilotones, es decir, equivalente a 20 toneladas de TNT (dinamita). Esta bomba estaba constituida de uranio, al igual que se lanzaría poco después sobre Hiroshima. Con el nombre de “little Boy” (chico pequeño), sólo necesitó convertir un gramo de masa (aunque toda la bomba como mecanismo pesara cuatro toneladas) para producir una potencia de 12´5 kilotones. Produjo la muerte de 120.000 personas de una población de 450.000 habitantes, causando otros 70.000 heridos.

Tres días después cayó sobre Nagasaki “Fat Man” (hombre gordo), una bomba de Plutonio que duplicaba en potencia destructiva a la anterior, pero que causó 40.000 muertes y 25.000 heridos, además de varios miles que morirían después debido a heridas relacionadas, envenenamiento y radiación residual.

Las bombas fisión nuclear o bomba termonuclear fusionan núcleos ligeros, isótopos del hidrógeno, en núcleos más pesados. Estos isótopos (deuterio y tritio) son átomos de hidrógeno con diferente número de neutrones en su núcleo, que al fusionarse producen un átomo más pesado de helio. La reacción en cadena se propaga por los neutrones de alta energía desprendidos en la reacción produciendo una potencia de 100 a 1000 veces superior a la de Uranio.

La primera bomba de este tipo se lanzó en un atolón de las Islas Marshal en 1952. La temperatura que alcanzó el punto cero (lugar de la explosión) fue de más de 15 millones de grados, tan caliente como el núcleo del Sol, durante unos cuantos segundos, lo que provocó la vaporización de dicha isla. Las últimas bombas atómicas son las bombas de neutrones que producen poca destrucción de estructuras y edificios, pero mucha afectación y muerte de los seres vivos incluso aunque estos se encuentren dentro de vehículos o instalaciones blindadas o acorazadas.

Referencias:
http://www.arrakis.es/~lallave/nuclear/introd~1.htm