Care este diferenţa dintre bomba cu hidrogen şi bomba atomică?

Bombele cu hidrogen sunt diferite de bombele atomice obişnuite, cum ar fi cele pe care SUA le-a aruncat deasupra Japoniei către sfârșitul celui de-al doilea război mondial. Cele două bombe atomice pe care SUA le-a detonat la Hiroshima și Nagasaki au ucis mai mult de 200.000 de oameni.

Cu toate acestea, o bombă cu hidrogen este cu totul altceva. Potrivit experţilor, o bombă cu hidrogen poate fi de până la 1.000 de ori mai puternică decât o bombă atomică.

Explozie nucleara. Credit: United States Department of Defense/Wikimedia

Energia eliberată de bombele atomice sau bombele nucleare se datorează reacţiei de fisiune nucleară, care constă în scindarea nucleului unui atom în mai multe nuclee mai mici. Pentru realizarea acestor bombe se folosesc izotopi radioactivi ai unor elemente grele precum plutoniul şi uraniul.

În urma fiecărei reacţii de fisiune sau de divizarea a unui atom se eliberează o mare cantitate de energie. Din acest motiv, fisiunea nucleară este utilizată pentru producerea de energie în centralele nucleare şi pentru fabricarea bombelor atomice.

Puteţi vedea mai jos o imagine, realizată de Reuters, care prezintă două modele diferite de bombe atomice. În ambele soluţii constructive, detonarea unui explozibil obişnuit comprimă un material fisionabil, cum ar fi plutoniu -239 sau uraniu-235, până se atinge o masă „supercritică” care declanşează o reacţie de fisiune în lanţ.

Bomba atomică. Credit: Reuters

Dispozitivul din stânga imaginii este o bombă atomică de tipul implozie, cum ar fi bomba Fat Man care a fost detonată deasupra oraşului Nagasaki, care comprimă spre interior materialul fisionabil (plutoniu).

Dispozitivul din dreapta imaginii este o bombă atomică de tipul „puşcă”, cum ar fi Little Boy detonată la Hiroshima, în care un proiectil, care reprezintă piesa lipsă a unui miez nuclear (uraniu), loveşte în centru miezul nuclear pentru ca acesta să atingă masa supercritică.

Bombele cu hidrogen sau bombele termonucleare se bazează pe reacţia de fuziune nucleară care constă în unirea a două sau mai multe nuclee atomice pentru a forma un nucleu atomic cu masă mai mare. Reacţia de fuziune nucleară este sursa energiei stelelor şi din acest motiv putem înţelege cu uşurinţă puterea pe care o poate avea o bombă cu hidrogen.

Bomba cu hidrogen. Izotopii hidrogenului din miezul fisionabil al bombei atomice „booster” provoacă creşterea temperaturii şi presiunii, ceea ce accelerează fisiunea.  Explozia bombei cu fisiune „booster” generează radiaţii X care provoacă detonarea bombei cu fuziune. Credit: Reuters

În imaginea de mai sus se poate vedea construcţia bombei cu hidrogen în interiorul căreia se află o bombă atomică „booster” cu fisiune. Funcţionarea bombei cu hidrogen se bazează pe utilizarea unor izotopi grei ai hidrogenului, deuteriu şi tritiu, care amplifică reacţia de fisiune nucleară din bomba atomică „booster”.

Pentru declanşarea reacţiei de fuziune nucleară sunt necesare temperaturi extrem de ridicate, acesta fiind motivul pentru care este detonată mai întâi o bombă atomică. Bombele cu hidrogen sunt formate de fapt din două bombe: o bombă cu fisiune și o bombă cu fuziune.

Explozia bombei „booster” cu fisiune din interiorul bombei cu hidrogen generează radiații X foarte puternice care sunt direcţionate precis spre bomba cu fuziune. Acest lucru se întâmplă înainte ca unda de şoc să dezintegreze întreaga bombă, deoarece razele X se deplasează cu viteza luminii, adică cu o viteză mult mai mare decât cea a undei de şoc.

În consecinţă, radiaţiile X declanşează bomba cu fuziune, generând o explozie suficient de puternică pentru ca atomii să fuzioneze şi o parte din masa lor să se transforme în energie pură. Acesta este motivul pentru care energia degajată de bombele cu hidrogen este mult mai mare decât cea degajată de bombele atomice.

Sursă: Science Alert