Relatos en la Isla Tintero

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Villanos con ciencia: las bombas

¡Por fin! Volvemos con una nueva entrada acerca de villanos con ciencia, después de la espectacular inauguración con los bioterroristas. Hoy quiero hablaros de algo que aparece en muchas películas de thriller y acción: las bombas. Hay de todas las formas, colores y sabores y siempre están ahí para dar el toque espectacular a las escenas de acción.

bomb

Una bomba (de las que explotan, no de las de sacar agua) es simplemente un recipiente lleno de material explosivo, por eso hay de tantos tipos. Por otro lado, las bombas pueden fabricarse en serie, como por ejemplo, las bombas que se lanzan de los aviones, o hacerse caseramente (de verdad, he visto algunos tutoriales y es como seguir una receta, solo que con materiales químicos un pelín complicados de conseguir). Sobre esto último no voy a poner enlaces, que me parece peligroso, pero vamos, que siempre os queda San Google.

Luego también están las bombas nucleares, tristemente famosas sobre todo por lo ocurrido en Hiroshima y Nagasaki. La mera mención de estas bombas hace temblar a cualquiera, vamos, que precisamente inocuas no son. Es de estas de las que quiero hablar más en profundidad, ya que tienen más chicha que las otras. Es más complicado explicar bien una bomba nuclear, por no hablar de las confusiones entre bombas de hidrógeno, bomba termonuclear (son lo mismo, jeje), bombas de uranio, de plutonio, de neutrones y con cosas nucleares que ni siquiera son bombas.

Hoy vamos a hacer un repaso a los diferentes tipos de bombas y cómo funcionan, y después haré una segunda parte con los efectos que tienen, tanto sobre las personas como sobre el entorno. Creo que si hiciera todo en la misma entrada quedaría demasiado denso, así que mejor lo divido.

Antes de empezar con los tipos de bombas, quiero explicaros el concepto de megatón, que es lo que habitualmente se usa para medir cuán potente es una bomba. En unidades del Sistema Internacional, se define megatón (Mt) como la energía liberada de la explosión de un millón de toneladas de trinitrotolueno (TNT), que es el equivalente a 10^15 calorías o 10^12 kilocalorías (¿te sorprende que sea lo mismo que lo de la comida? Eso es porque ambas miden energía.) Para que os hagáis una idea de la cantidad salvaje de energía que es, las bombas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki tenían menos de 0,02 megatones, mientras que la bomba más grande que se ha detonado hasta ahora (no os preocupéis, fue en una isla y solo para probar) fue de 50 megatones.

Algunos tipos de bombas nucleares

Bomba de fisión nuclear

Es la bomba atómica “tradicional”, por decirlo de alguna manera, esto es, la primera que se inventó de este tipo. La bomba de fisión se basa en la energía contenida en los átomos, la misma que se puede aprovechar para dar electricidad en las centrales nucleares. La diferencia es que en las centrales nucleares, la energía se extrae controladamente, mientras que con una bomba se hace a lo bruto.

El proceso de fisión ocurre cuando un átomo de algún elemento pesado se divide en dos, liberando dos átomos de más o menos la mitad que el original, así como neutrones (si os bailan estos conceptos, podéis reforzarlos un poco en esta entrada que hice). Claro, con esto también se libera muchísima energía, que es lo que interesa para que la bomba sea destructiva.

Una bomba de fisión puede hacerse con un mecanismo muy sencillo: la masa nuclear se separa en dos fracciones que están por debajo de la masa crítica (masa necesaria para iniciar la reacción en cadena) y así no explotan. Cuando se quiere detonar, se activa un explosivo químico, que lanza las dos masas una contra la otra. Además, se usan neutrones procedentes de una fuente externa (es decir, no de los átomos que se fisionan) como iniciadores de la reacción y luego como propagadores de la reacción en cadena. Esto funciona porque los neutrones provocan la fisión de núcleo al chocar contra él y con esa fisión se liberan más neutrones que causan más fisiones y liberan más neutrones que causan más fisiones y… bueno, creo que ya os hacéis una idea.

Resultado de imagen de bomba de fision

La bomba que se usó en Hiroshima tenía este diseño, llamado “de cañón”, y en ella se usó uranio, varios kilos para alcanzar una potencia de 16 kilotones o 0,016 megatones. Sin embargo, la que se usó en Nagasaki, que alcanzó 25 kilotones, llevaba plutonio y un diseño algo más complejo donde el metal se comprime muchísimo hasta que se fisiona.

Una desventaja de este tipo de bombas es que el combustible es más complicado de conseguir, porque no solo hay que conseguir uranio o plutonio, sino que tiene que ser de una pureza altísima. Aunque las bombas de plutonio sean más complicadas de montar, se utilizan porque es más fácil de conseguir puro que el uranio.

Bomba de hidrógeno o termonuclear

Esta bomba atómica es posiblemente una de las más famosas. Que si Corea del Norte la tiene y nos la puede explotar encima, que si es la más peligrosa y etc etc et. Pero comencemos por el principio. La bomba de hidrógeno, también llamada bomba H, es un tipo de bomba atómica que se basa en la fusión nuclear, es decir, consiste en unir átomos en otros más grandes. Cuando dos núcleos de átomos se fusionan, por ejemplo, dos átomos de hidrógeno para dar un átomo de helio, se desprende cierta cantidad de energía.

Sin embargo, el nombre “bomba de fusión” es algo inexacto, porque realmente se trata de una bomba de fisión/fusión/fisión, ya que encadena los tres procesos para causar unos efectos destructivos mucho mayores que las bombas de fisión convencionales. Este tipo de bombas se desarrolló más o menos en los años 40 (aunque se había barajado antes, se desechó al principio por ser demasiado complejo) y se siguió el llamado Proceso de Teller-Ulam.

En este caso, lo que se consigue que se fusionen son dos átomos de deuterio y tritio (isótopos del hidrógeno que tienen uno y dos neutrones respectivamente). Cada uno de ellos tiene un protón, así que al fusionarse darán un átomo de helio, que tiene dos protones en su núcleo.

Pero la reacción de fusión no empieza así como así, primero tiene que haber un fuerte aporte de energía. Esto se consigue con un elemento iniciador, que es una bomba de fisión como las que he explicado antes. Esta bomba de fisión es la que se activa o se detona, liberando la energía suficiente para que los componentes secundarios, que son los isótopos de hidrógeno, se fusionen y liberen, aparte de energía a secas, neutrones de alta energía, que son los que consiguen propagar la reacción en cadena.

Por el calor liberado en las primeras reacciones se consigue que otra fracción de la bomba (por ejemplo, de plutonio) comience a fisionarse, liberando tanta energía como se ha conseguido en la reacción de fusión, lo cual explica que encadenar etapas permita conseguir bombas más potentes). Así, se forma la bola de fuego y comienza la destrucción.
En teoría, la energía que puede liberar una bomba de este tipo es infinita, porque se basa en la fusión de elementos, pero ya sabemos que en la práctica nunca es así.

File:BombH explosion.svg

  • A: Bomba sin detonar, con los elementos secundarios abajo y los primarios arriba.
  • B: Un explosivo detona los elementos primarios, condensando el núcleo de plutonio e iniciando la reacción de fisión.
  • C: La fisión emite rayos X que rebotan dentro de la carcasa, irradiando un material de poliestireno.
  • D: El poliestireno, sometido a la radiación, se transforma en plasma y con esto, el plutonio del elemento secundario empieza a fisionarse también, proporcionando aún más calor.
  • E: Al estar comprimido y calentándose, el deuterio empieza a fusionarse y el flujo de neutrones hace que se propague la reacción en cadena. Se empieza a formar la bola de fuego.

Hasta ahora, la bomba más grande que se ha detonado era de 50 megatones y fue de este tipo, aunque se cree que se podría conseguir bastante más. No hay que perder de vista que esta bomba se detonó en 1961, es decir, hace 56 años. En teoría, el progreso tecnológico que ha ocurrido desde los 60 podría hacer bombas muchísimo más destructivas, aunque también es verdad que la mayoría de los países ya han dejado de hacer pruebas con ellas por los diversos acuerdos internacionales, así que todo parece indicar que no se ha avanzado más porque no se usan.

Sin embargo, quiero apuntar dos cosas. La primera, que el hecho de que se nos diga que ya no se usan o que no se hacen pruebas no quiere decir que sea verdad (inserte teoría conspiranoica aquí). En segundo lugar, que como seguramente hayáis oído en las noticias, Corea del Norte dice tener preparada una bomba de hidrógeno, y de hecho, es el único país que sigue haciendo este tipo de pruebas nucleares. El año pasado, Corea del Norte afirmó haber hecho pruebas con una bomba H, pero los expertos dicen que la detonación era demasiado pequeña comparada con lo que debería haber sido. Esto deja dos opciones: que Corea realmente no tenga una bomba de hidrógeno o, la más preocupante, que hayan conseguido miniaturizarla para que quepa en los misiles que tienen, haciéndola de este modo bastante peligrosa. Sea lo que sea, os dejo que especuléis.

Bomba de neutrones

También llamada bomba N, de radiación directa incrementada o de radiación forzada (os doy los nombres molones por si los queréis usar para algo) es otro tipo de bomba nuclear. En este caso, se ha oído hablar de ella porque Israel podría haberla lanzado contra Yemen, aunque no se sabe seguro y de esto hace ya tiempo.

Este tipo de bomba tiene menor potencia explosiva, pero también más rendimiento ionizante, es decir, que puede liberar más radicaciones que causan muchos daños (aunque la duración también es menor). En resumen, los efectos de estas bombas son diferentes de las otras, pero comentaré esto más extensamente en una entrada entera sobre efectos, que si no no se va a quedar nadie por aquí.

Otros tipos de bombas no nucleares

Que sí, que sí, que las nucleares son las que dan más juego, pero hay vida más allá. De hecho, yo diría que casi todas las bombas que se fabrican no son nucleares, así que vamos a hacer un repasillo de otros tipos.

La bomba de racimo es un recipiente que contiene dentro muchas bombas más pequeñas, del tamaño de una lata de refresco o una botella de litro, más o menos. Se puede lanzar desde el aire, por ejemplo desde un avión, pero también desde la superficie, siempre que acabe cayendo de alguna forma (es un tipo de dispositivo llamado “de caída libre”. Esto es porque la bomba está diseñada para abrirse a una altitud específica (se puede diseñar para que sea aproximadamente entre los 90 y los 900 metros y que las bombas caigan.

El área que alcancen depende de a qué altura se abran y también de la velocidad de la bomba, pero más o menos puede estar entre 200 y 400 metros cuadrados. Como podéis ver, esto no es ni de lejos tanto como una bomba nuclear, que puede afectar a un área de varios kilómetros cuadrados.

La MOAB, siglas de Mother Of All Bombs (no me digáis que no estaban chistosos los que le pusieron el nombre*) es una bomba enorme, de más de 9 metros de largo y 1 de diámetro y que contiene más de 8 toneladas de explosivos. Para el que no se haga una idea, la bomba es tan larga como una orca, pero pesa casi el doble. Es tan colosal que se debe lanzar desde la rampa de un avión de carga y cuando explota, el diámetro de la zona de destrucción alcanza hasta 1,5 kilómetros, vamos, una salvajada comparada con la anterior. Además, tiene un sistema de aletas de rejilla que permite cambiar la dirección de la bomba según como se dispongan. Total, un peligro.

Otro tipo de bomba es la bomba inteligente o guiada, también de caída libre, que cuenta con mecanismos para poder dirigirla a un objetivo exacto, por ejemplo, un edificio concreto. Los mecanismos para guiar a la bomba son diversos, por ejemplo, puede guiarse con un láser (la bomba reconoce la señal del láser y cae donde éste señale), por televisión (la bomba reconoce el objetivo visualmente) o por satélite (se guían con los sistemas GPS).

Por último, y aunque hay muchos más tipos que me estoy dejando en el tintero por no hacer una entrada kilométrica, quería mencionar la bomba de antimateria, que aparece ya en la ficción, pero que aún no existe. Esta bomba, en teoría, podría causar una destrucción enorme con muy poca masa de antimateria, pero los sistemas que hacen falta para construir el dispositivo todavía están lejos. Si queréis saber más acerca de cómo funciona, os vuelvo a dejar esta entrada por aquí.


Bueno, y hasta aquí la entrada sobre tipos de bombas. Espero que os haya servido y prometo que dentro de un par de semanas subiré otra con los efectos que causan y tal vez cómo salir indemne de ellos (si es que se puede, claro). Si os ha gustado, dejádmelo en un comentario y compartid por las redes. ¡Hasta la próxima entrada!

*Es broma, en realidad son las siglas de Massive Ordenance Air Blast, pero me hacía gracia poner su nombre coloquial.

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7 comentarios el “Villanos con ciencia: las bombas

  1. Psiquiatraca (@psiquiatraca)
    febrero 12, 2017

    Muy interesante, como siempre 🙂

    Le gusta a 1 persona

  2. Carlos
    febrero 13, 2017

    Magnífica entrada y muy bien explicada, especialmente la parte de la bomba H.

    ¡Nos vemos!

    *Yo pensaba que MOAB era su nombre real (sí, me imagino a los yankis más chistosos de lo que son)

    Le gusta a 1 persona

  3. anecdotasycuentos
    febrero 18, 2017

    Muy interesante

    Me gusta

  4. Pingback: Villanos con ciencia: los efectos de una bomba nuclear | Relatos en la Isla Tintero

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Esta entrada fue publicada en febrero 12, 2017 por en Ciencia para escritores y etiquetada con , .

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