Un dels usos de l'energia nuclear es desenvolupa en la indústria militar. Un d'aquests usos militars és el desenvolupament d'armes nuclears i en particular de la bomba atòmica.
El funcionament de la bomba atòmica varia depenent del disseny. No obstant això, tots els dissenys es basen en la generació de reaccions nuclears en cadena per produir una explosió nuclear.
La bomba atòmica té una capacitat de devastació molt més gran que amb qualsevol altre tipus de bomba i es considera una arma de destrucció massiva. Per aquest motiu, les Nacions Unides va impulsar el Tractat de No Proliferació Nuclear que es va desenvolupar a la fi de la guerra freda. El propòsit és limitar i controlar el desenvolupament d'armes nuclears.
Fins ara, la bomba atòmica només s'ha llançat sobre les ciutats japoneses d'Hiroshima i Nagasaki durant la Segona Guerra Mundial. Al 2020 es van complir 75 anys del llançament.
Quins països disposen de la bomba atòmica?
Els països que disposen de la tecnologia suficient per a desenvolupar la bomba atòmica són: Rússia, Estats Units, Regne Unit, França, Xina, Índia, Israel, Pakistan, Corea del Nord, Sud-àfrica i Espanya.
Tipus de bombes atòmiques
Bomba d'urani
La bomba atòmica d'urani es basa en la presència d'una massa subcrítica d'urani (l'isòtop Urani-235). A aquesta massa se li afegeix una quantitat més gran d'urani per arribar a obtenir una massa crítica i generar una reacció nuclear en cadena.
A més, aquesta bomba també té altres generadors de neutrons perquè la reacció en cadena sigui sostinguda i doni lloc a una explosió nuclear.
L'efecte destructiu d'aquestes reaccions es deu a l'ona de xoc mecànica, la radioactivitat ia l'ona tèrmica generada.
Bomba de plutoni
A la bomba atòmica de plutoni, la massa fissionable s'envolta d'explosius plàstics convencionals per comprimir el metall (isòtop plutoni-239).
La compressió del plutoni augmenta la densitat del material que provoca una reacció nuclear descontrolada en cadena.
Les conseqüències de la bomba nuclear de plutoni són l'explosió i la destrucció total dins d'un perímetre limitat. A més, l'entorn circumdant es torna altament radioactiu.
Bomba d'hidrogen o termonuclear (bomba H)
A la bomba d'hidrogen el procés és invers. Es tracta de la fusió dels nuclis d'àtoms lleugers que fins i tot desprèn una energia calorífica específica molt més gran. No obstant això, per iniciar la reacció de fusió són necessàries temperatures molt elevades que s'aconsegueix associant una bomba atòmica en una bomba d'hidrogen.
Per iniciar aquest tipus de reacció en cadena és necessari una gran aportació d'energia. Habitualment aquest tipus de bombes nuclears contenen una bomba nuclear de fissió que fa la funció d'iniciador.
Contràriament a les bombes atòmiques, les bombes d'hidrogen no contaminen el lloc d'explosió amb productes radioactius.
Bombes de neutrons (bomba N)
La bomba de neutrons és una arma nuclear derivada de la bomba d'hidrogen. A la bomba de neutrons el percentatge d'energia obtinguda per fissió és molt menor que a la bomba d'hidrogen.
Durant la detonació, la bomba de neutrons emet una gran quantitat de neutrons amb nivells energètics molt alts, i per tant, amb gran capacitat de penetració.
En conseqüència, la proporció de radiacions ionitzants és fins a set vegades més gran que les d'una bomba d'hidrogen (bomba H). Aquestes radiacions són fonamentalment raigs X i radiació gamma d'alta penetració durant pocs segons. Bona part d'aquesta radioactivitat és de molta menys durada (menys de 48 hores) que la que es pot esperar d'una bomba de fissió convencional.
A l'detonar una bomba N es produeix poca destrucció d'estructures i edificis, però molta afectació i mort dels éssers vius per la radiació.
Les bombes atòmiques d'Hiroshima i Nagasaki
Arran de la descoberta de la fissió cap a finals de 1938, una sèrie de científics es van dedicar especialment a estudiar el fenomen de l'energia nuclear. El 1939 EUA posava en marxa el projecte Manhattan de cara a el desenvolupament de la bomba atòmica.
El 2 de desembre de 1942 van aconseguir posar en marxa el primer reactor nuclear, amb intervenció directa d'Enrico Fermi. La posada en marxa d'aquest reactor va ser la base dels primers càlculs seriosos de l'energia que es podia alliberar en una bomba nuclear.
Els treballs per a la consecució de la primera bomba nuclear de fissió van ser duts a terme a Los Alamos sota la direcció de Jacob Robert Oppenheimer. La primera prova de la bomba nuclear va tenir lloc a Alamogordo (Nou Mèxic) el 16 de juliol de 1945. El combustible emprat va ser plutoni-239.
Finalment, el president americà Harry Truman va ordenar el llançament de dues bombes atòmiques sobre el Japó per posar fi a la Segona Guerra Mundial:
-
La primera bomba atòmica es deia Little Boy. Aquesta primera bomba era d'urani-235 i es va llançar sobre la ciutat d'Hiroshima (Japó) el 6 d'agost de a 1945.
-
La segona bomba nuclear es deia Fat Man. Aquesta segona bomba era de plutoni i es va llançar el 9 d'agost sobre la ciutat japonesa de Nagasaki.
