SCIENZA A SCUOLA

Esperienze scolastiche


Bomba a Implosione

Il rapido tasso di fissioni spontanee del plutonio 239 richiedeva la progettazione di un diverso tipo di bomba. Una bomba del tipo cannone non era sufficientemente veloce. Prima che la bomba fosse assemblata, sarebbero stati emessi accidentalmente alcuni neutroni, e questi avrebbero iniziato una reazione a catena prematura, determinando una notevole riduzione dell'energia emessa.

Seth Neddermeyer sviluppò l'idea di usare cariche esplosive per comprimere una sfera di plutonio molto rapidamente ad una densità sufficiente a renderla critica e produrre un'esplosione nucleare.

Sequenza Detonante

  1. L'alto esplosivo circondante il materiale fissile è acceso.
  2. Un'onda d'urto di compressione inizia a muoversi verso l'interno. L'onda d'urto si muove più rapidamente della velocità del suono e crea un grande aumento di pressione. L'onda d'urto colpisce tutti i punti della superficie della sfera del materiale fissile nel nucleo della bomba allo steso istante. Ciò da il via al processo di compressione.
  3. All'aumentare della densità del nucleo, la massa diviene critica e poi supercritica (dove le reazioni a catena crescono esponenzialmente).
  4. Ora l'iniettore è liberato, producendo molti neutroni, saltando così molte delle prime generazioni.
  5. La reazione a catena continua fino a che l'energia generata all'interno della bomba diviene così grande che la pressione interna dovuta all'energia dei frammenti di fissione supera la pressione di implosione dovuta all'onda d'urto.
  6. Quando la bomba si rompe, l'energia emessa nel processo di fissione è trasferita alle parti circostanti.

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Trasporto della bomba, in cui sono ben visibili le dimensioni


La nube prodotta dalla esplosione su Nagasaki che ha raggiunto i 18 km di altezza