A Scienza di l’Armi Nucleari, Visualizata

In u 1945, a prima arma nucleare di u mondu hè stata detonata in u situ di prova di Trinity in u Novu Messicu, i Stati Uniti, chì marcà u principiu di l'Età Atomica.

Da tandu, cum'è Govind Bhutada è Mark Belan di Visual Capitalist detallanu quì sottu, a riserva nucleare glubale si hè multiplicata, è quandu e tensioni geopolitiche aumentanu, l'idea di una apocalisse nucleare provoca comprensibilmente una preoccupazione diffusa.

Ma malgradu i so effetti catastroficamente grandi, a scienza di u funziunamentu di l'armi nucleari hè atomicamente chjuca…

A Scienza Atomica di l'Armi Nucleari

Tutta a materia hè cumpostu di atomi, chì ospitu diverse cumminazzioni di trè particelle – protoni, elettroni è neutroni. L'armi nucleari travaglianu capitalisendu l'interazzione di protoni è neutroni per creà una reazione in catena splusiva.

À u centru di ogni atomu hè un core chjamatu nucleu, chì hè cumpostu di protoni è neutroni stretti. Mentre u numaru di protoni hè unicu per ogni elementu in a tavola periodica, u numaru di neutroni pò varià. In u risultatu, ci sò parechje "spezie" di certi elementi, cunnisciuti com'è isotopi .

Per esempiu, quì sò qualchi isotopi di uraniu :

• Uraniu-238 : 92 prutoni, 146 neutroni

• Uranium-235 : 92 prutoni, 143 neutroni

• Uranium-234 : 92 prutoni, 142 neutroni

Questi isotopi ponu esse stabile o inestabile. L'isotopi stabili anu un numeru relativamente staticu o invariabile di neutroni. Ma quandu un elementu chimicu hà troppu neutroni, diventa inestabile o fissile .

Quandu l'isotopi fissili tentanu di diventà stabile, sparghjenu l'excedente di neutroni è energia. Questa energia hè induve l'armi nucleari piglianu a so splusività.

Ci sò dui tipi di armi nucleari:

• Bombe Atomiche : Queste s'appoghjanu nantu à un effettu domino di reazzioni di fissione multiple per pruduce una splusione, usendu uraniu o plutoniu.

• Bombi di l'idrogenu : Queste s'appoghjanu nantu à una cumminazione di fissione è fusione cù uraniu o plutoniu, cù l'aiutu di elementi più ligeri cum'è l'isotopi di l'idrogenu.

Allora, chì hè esattamente a diffarenza trà e reazzioni di fissione è di fusione ?

Splitting Atoms: fissione nucleare

A fissione nucleare – u prucessu utilizatu da i reattori nucleari – pruduce una grande quantità di energia rompendu un atomu inestabile più pesante in dui atomi più chjuchi, iniziendu una reazzione in catena nucleare.

Quandu un neutronu hè sparatu in u nucleu di un atomu fissile cum'è uraniu-235, l'atomu di uraniu si divide in dui atomi più chjuchi cunnisciuti cum'è "frammenti fissili" in più di più neutroni è energia. Questi neutroni eccessivi ponu tandu principià una reazzione in catena autosostenibile chjappà i nuclei di altri atomi di uraniu-235, risultatu in una splusione atomica.

E bombe atomiche utilizanu fissione nucleare, ancu s'ellu hè impurtante nutà chì una reazzione in catena di fissione richiede una quantità particulare di materiale fissile cum'è l'uraniu-235, cunnisciutu com'è massa supercritica.

Fusione di Atomi: Fusione Nucleare

I bombi di l'idrogenu utilizanu una cumminazione di fissione è fusione, cù a fusione nucleare chì amplifica una reazione di fissione per pruduce una splusione assai più putente cà e bombe atomiche.

A fusione hè essenzialmente u cuntrariu di a fissione – invece di sparte un atomu più pesante in atomi più chjuchi, travaglia riunendu dui atomi per furmà un terzu atomu inestabile. Hè ancu u listessu prucessu chì alimenta u sole .

A fusione nucleare si basa principalmente in isotopi di elementi più ligeri, cum'è i dui isotopi di l'idrogenu – deuteriu è tritium. Quandu sò sottumessi à u calore intensu è a pressione, sti dui atomi si fusionanu per furmà un isotopo d'heliu estremamente inestabile, chì libera energia è neutroni.

I neutroni liberati allora alimentanu e reazzioni di fissione di l'atomi più pesanti cum'è l'uraniu-235, creendu una reazione in catena splusiva.

Cume e bombe atomiche è l'idrogenu paragunate

Quantu sò potenti e bombe d'idrogenu, è cumu si paragunanu à e bombe atomiche ?

I bombe Little Boy è Fat Man sò stati aduprati in i bumbardamenti atomichi di Hiroshima è Nagasaki in u 1945, purtendu una fine distruttiva à a Siconda Guerra Munniali. A scala di sti bumbardamenti era, à l'epica, senza paragone. Ma paragunendu queste à e bombe di l'idrogenu mostra quantu sò diventate l'armi nucleari putenti.

Castle Bravo era u nome in codice per a più grande prova di l'arma nucleare di i Stati Uniti, una bomba di l'idrogenu chì pruduce un rendimentu di 15 000 kilotons – facendu 1 000 volte più putente di Little Boy . In più, tracce radiuattive di l'esplosione, chì hè accaduta in l'Isule Marshall vicinu à Fiji, sò state truvate in Australia, India, Giappone, Stati Uniti è Europa.

Sette anni dopu, l'Unioni Suviètica pruvò Tsar Bomba in u 1961, l'arma nucleare più putente di u mondu. L'esplosione hà pruduttu 51 000 kilotons d'energia splusiva, cù un raghju distruttivu di circa 60 km.

Vistu quantu pò esse dannusu una sola nucleare, hè difficiule d'imaginà u risultatu di un cunflittu nucleare attuale senza teme di l'annihilazione totale, soprattuttu cù l'arsenale nucleare di u mondu pusatu à più di 13 000 testate.