¿Cuál es el espectro de una bomba nuclear en el vacío?

Trabajé en un programa hace dos décadas donde debíamos determinar si las naciones "XYZ" estaban construyendo armas nucleares basadas en la inteligencia "ABC". Antes de hacer esto, tomé un curso del DOE que equivalía a armas nucleares de nivel intermedio (210). Se clasifica una gran cantidad de datos sobre esto, y uno necesita la autorización Q de CWDI para saber estas cosas. Se ha realizado un gran esfuerzo para medir solo estos parámetros físicos. Después de que el tratado de prueba nuclear de 1963 restringiera las pruebas al subsuelo (algo realmente bueno), estas pruebas usaron detectores y cables que medían estas cosas. La bomba bajo tierra registraría datos en un detector que se vaporiza y los datos viajarían por las líneas de transmisión hasta la destrucción. Muchos de estos datos recopilados son altamente clasificados.

Uno puede obtener una comprensión general de las cosas. La temperatura en el entorno inmediato de una bomba nuclear es de aproximadamente$5\times 10^7$K. Uso de la ley de Wein$\nu_{max}~\simeq~(2.9/hc)kT$para la frecuencia en el pico del cuerpo negro para esta temperatura$\nu~=~3.3\times 10^{18}$Hz y equivalentemente$\lambda~=~9\times 10^{-11}m$. También podemos calcular la energía$E~=~h\nu$eso es$12$KeV. Esto en el rango de energía de los rayos X. Si tuviera que colocar un detector de fotones en el espacio para medir un estallido nuclear, sería aproximadamente donde estaría el pico del espectro EM.

Estos fotones son secundarios después de interactuar con los materiales de la bomba. Los fotones inducidos nucleares iniciales tienen una energía más alta. El proceso nuclear no genera principalmente fotones, que son generados por interacciones QED. Sin embargo, el movimiento de los productos de fisión y fusión inducidos por la interacción nuclear produce fotones a medida que estos iones se dispersan entre sí por sus potenciales electrostáticos. Estos fotones están en el$100$KeV a$1$MeV rango de energía.

Se producen neutrones, y en el caso de fusión constituyen$18$MeV de energía producida por fusión$D~+~T~\rightarrow~{}_2^4He~+~n$, que a su vez producen fotones como secundarios cuando interactúan con la materia. Está la bomba de neutrones que es un$T-T$bomba nuclear destinada a producir muchos neutrones. Estos tienen un momento magnético que interactúan con la materia, y estos son perjudiciales para las moléculas biológicas. La bomba de neutrones es entonces en gran parte un arma antipersonal y se convierte en una minibomba de hidrógeno.

Como comentario en general, será interesante ver si nuestra especie finalmente sale de la obsesión por estos antes de que terminemos usándolos en una guerra global.