De la A a la N pasando por la H

La bomba atómica, el arma que cambió la historia del mundo, está considerada actualmente obsoleta por las grandes potencias. Ahora se utiliza como detonador de las bombas de hidrógeno -de potencia mucho mayor- e incluso se ha empleado como sustituta de explosivos químicos convencionales en proyectos de ingeniería civil.El concepto de bomba atómica se aplica también a la de hidrógeno y a la de neutrones, que serían las actuales protagonistas de una hipotética guerra nuclear, pero su funcionamiento difiere sustancialmente del de la primitiva bomba atómica utilizada en Hiroshima y Nagasaki. Las primeras armas atómicas se basaban en la fisión nuclear, es decir, en la escisión de los átomos. La gran potencia de la explosión procede de la fuerza con que se mantienen unidos los elementos que componen cada átomo de una sustancia (uranio o plutonio) y que, al escindirse, liberan una gran cantidad de energía. La mayoría de los elementos tienen átomos estables difíciles de separar.

Sin embargo, existe una excepción, el uranio, cuyos átomos pueden romperse con relativa facilidad debido a su gran tamaño. Cuando un átomo de uranio se escinde (concretamente, de su isótopo U-235), para lo cual es suficiente el paso de un neutrón cerca de él, se separa en dos átomos más pequeños de elementos diferentes: el barío y el criptón, y durante el proceso libera energía en forma de calor y radiaciones y también radiactividad. Además desprende dos o tres de sus neutrones sobrantes, que son lanzados con tal fuerza que escinden otros átomos con los que se encuentran, los cuales repiten el mismo proceso en una reacción nuclear en cadena que se produce en una millonésima de segundo. Para que se mantenga la reacción en cadena hace falta una masa crítica de U-235, por debajo de la cual no es posible, y que es de cincuenta kilos cuando se trata de material puro. Además de uranio, también se utiliza el plutonio, en su isótopo Pu-239, que se obtiene a partir del uranio.

La bomba atómica no puede construirse utilizando simplemente una cantidad de uranio superior a la masa crítica, porque estallaría. En lugar de esto se colocan dos o más fragmentos de este material a una distancia segura. En Hiroshima se utilizó una bomba tipo cañón. En un extremo de un cilindro, un fragmento de uranio de forma cilíndrica, con un hueco en su parte central, enfocado hacia el otro extremo, en el que va otro fragmento de uranio en forma de cono, con el vértice dirigido hacia el hueco de la otra masa de uranio, con el que se corresponde. Detrás de la pieza se coloca una carga de explosivo de elevada potencia que, al hacer explosión, lanza el cono sobre la esfera. La fuerza del impacto suelda rápidamente ambas piezas y se produce inmediatamente la explosión atómica. Como detonante del explosivo, en Hiroshima y Nagasaki se utilizaron altímetros, de forma que hiciesen explosión automáticamente cuando llegaran a determinada altura sobre la ciudad.

La bomba de hidrógeno funciona por la energía que libera de forma incontrolada la fusión nuclar entre isótopos del hidrógeno. La fisión nuclear es un proceso por el que se combinan núcleos de átomos pequeños para formar el núcleo de un átomo mayor. Como consecuencia se produce una explosión de enorme potencia. Pero normalmente los núcleos tienden a repelerse. Para lograr la fusión tienen que encontrarse lo más cerca posible y moverse a velocidades muy elevadas, lo cual se logra calentando sus componentes a temperaturas de varios cientos de millares de grados, y por eso se conoce también como bomba termonuclear.

Una bomba para encender otra

Las bombas de hidrógeno actuales consisten en una bomba atómica que sirve de cerilla para iniciar el proceso, rodeada de un revestimiento de deuteruro de litio. Los neutrones para bombardear los átomos de los elementos son proporcionados por la bomba atómica. Las diversas reacciones de fusión entre elementos originan la tremenda explosión.

La mayor parte de las radiaciones que produce la bomba de hidrógeno están originadas por los residuos radiactivos resultantes de la fisión del iniciador, es decir, de la bomba atómica, con el tritio no quemado. Se considera una bomba relativamente limpia, es decir, que produce poca cantidad de desechos. Cuando la bomba de hidrógeno se rodea con una capa de uranio que sirve de envase y, al mismo tiempo, alarga la reacción de fusión (bomba de fisión-fusión-fisión) se considera sucia, ya que produce gran cantidad de radiaciones. Se debe a que este uranio, al ser bombardeado por el haz de neutrones generados en esa reacción, es otra fuente más de energía de fisión.

La mayor potencia explosiva de esta bomba sobre la atómica se debe a dos razones. La primera es la ligereza del hidrógeno. Una masa determinada de deuterio o tritio contiene muchos más átomos que la misma masa de uranio o plutonio. La fusión completa de una masa de deuterio produce teóricamente casi tres veces más energía que la fisión completa de la misma masa de U-235. La otra razón es que el tamaño de una bomba H, al contrario de lo que ocurre con la A, no está prácticamente limitado, exceptuando los límites que impone el misil de lanzamiento.

La bomba de neutrones es el más sofisticado de los artilugios atómicos en cuanto a sus efectos, ya que destruye todo vestigio de vida, pero deja intacto el entorno y los objetos. En, este caso es la radiación, y no las ondas expansiva y calórica, lo que mata. En realidad, más que una bomba, se considera una minicarga de hidrógeno de radiaciones reforzadas. Inicialmente, sus mortíferas radiaciones penetran a través de los muros de las casas e incluso de los blindajes de los carros de combate, pero sus radiaciones no alcanzan gran extensión, lo que permite el desplazamiento casi inmediato a la zona bombardeada.