Entonces, como sé, las bombas nucleares se derivan de reacciones de fisión: al proporcionar al núcleo suficiente energía para desencadenar una reacción en cadena. Si el uranio estaba presente, ¿por qué se necesita tanto para hacer una bomba nuclear?
Si arrojas un montón de mineral de uranio en una gota, no pasa nada.
Si purifica químicamente el mineral para que el único elemento presente sea el uranio, todavía no sucede nada.
La reacción en cadena descontrolada necesaria para una bomba impulsada por uranio involucra al U-235, un isótopo que tiene tres neutrones menos que el isótopo natural más común, el U-238. Según Wikipedia ,
El material requerido debe ser 85% o más de y se conoce como uranio de grado armamentístico...
Ahora el U-235 y el U-238 tienen una química esencialmente indistinguible. 1 ¿Cómo se purifica el material para que sea principalmente U-235? La técnica tradicional consiste en fabricar el compuesto gaseoso hexafluoruro de uranio, , y use algún proceso físico basado en la masa para separar el desde el . 2 Este es un trabajo lento y tedioso. De hecho, la instalación de Oak Ridge construida para hacer esto durante la Segunda Guerra Mundial fue, en cierta medida, el edificio más grande del mundo en ese momento. Extrajo el U-235 poco a poco, e incluso después de meses de funcionamiento, había suficiente material para una sola bomba, sin que quedara nada de sobra para probar el dispositivo.
Para las armas de plutonio, existe una complicación similar. Las bombas están hechas de Pu-239. El Pu-240 es demasiado inestable, y si hay demasiado en su bomba, provoca una reacción prematura (por una pequeña fracción de segundo), dispersando la mayor parte del combustible en lugar de detonarlo. El problema es aún más difícil dado que el plutonio no se encuentra naturalmente en grandes cantidades: se produce en su totalidad como un subproducto en los reactores a base de uranio.
Al final, se necesita una gran infraestructura industrial para fabricar cualquier tipo de bomba de fisión, ya que se necesitan grandes cantidades de una sustancia isotópicamente pura.
1 Incluso la diferencia química entre el hidrógeno normal, que consta de 1 protón, y el deuterio, que es un protón y un neutrón, es pequeña. Cambiar la masa del núcleo, incluso por un factor de 2, hace muy poco. Ahora imagine cambiar la masa por un factor de solo alrededor del 1%.
2 Tenga en cuenta que solo hay un isótopo natural de flúor, F-19, por lo que la única diferencia en las masas de las moléculas proviene del uranio.