Bombe Nucleari - Tipologie

Le Bombe Nucleari sono ordigni esplosivi basati sull'energia nucleare, ovvero quell'energia sprigionata dalle trasformazioni dei nuclei atomici.
Esistono sostanzialmente due diversi tipi di bombe nucleari: Bomba A e Bomba H.

Bomba A (Bomba Atomica)
La Bomba Atomica è la bomba a fissione nucleare incontrollata.
Il principio di esplosione contempla la scissione (spontanea o indotta) di atomi pesanti in due o più parti. Questa scissione provoca una reazione a catena incontrollata che scinde tutti gli atomi dell'elemento provocando una gigantesca esplosione.
Solitamente vengono utilizzati Uranio 235 o Plutonio 239 (isotopi radioattivi), che essendo atomi pesanti, consentono più la scissione che è quasi impossibile per atomi più leggeri di 230u.
La reazione a catena viene innescata quando si raggiunge la massa critica, ovvero la massa minima oltre la quale gli isotopi radioattivi cominciano a decadere, rilasciando neutroni che vanno ad innescare la reazione a catena autosostenuta.
Quando un neutrone libero, proveniente dal decadimento di un isotopo radioattivo, colpisce il nucleo del materiale fissile (Uranio o Plutonio), questo essendo già di per se radioattivo, si destabilizza ulteriormente. In una frazione di secondo (10^-12 secondi) l'atomo si scinde in due o più frammenti, rilasciando a sua volta neutroni liberi che vanno a destabilizzare altri atomi radioattivi, innescando quindi un susseguirsi incontrollato di reazioni.
²³⁵U + n → ²³⁶U "instabile" → ¹⁴⁴Ba + ⁸⁹Kr + 2/3 n + 211,5 MeV

Una piccola frazione del nucleo, circa l'1%, viene trasformata in energia secondo la legge E=mc²
E è il quantitativo di energia, espresso in Joule (J)
m è la massa di nucleo che si trasforma in energia, espressa in Chilogrammi (Kg)
c indica la velocità della luce, ovvero 299 792,458 km/s, quindi c² equivale a circa 9 × 10¹⁶ m²/s².
Ogni nucleo riesce a generare un quantitativo di energia pari a circa 200MeV (Mega ElettroVolt).
La Bomba Atomica è stata progettata in modo da raggiungere la massa critica, quindi la reazione a catena e la vera e propria esplosione, solo sotto comando. Nella Bomba A, infatti, ci sono due masse sub-critiche (ovvero inferiori alla massa critica), solitamente una a forma di cilindro cavo ed una a forma di cilindro pieno che, al momento dell'innesco, slitta dentro al cilindro cavo, come se fosse un pistone, raggiungendo la massa critica per somma delle due masse sub-critiche.

La Bomba Atomica è stata inventata agli inizi degli anni '40.
Albert Einstein, infatti, teorizzò la Teoria della Relatività Ristretta (E=mc²) la quale ipotizza che una piccola massa potesse essere trasformata in un grossa quantità di energia.
Enrico Fermi e Leo Szilard, seguendo gli studi di Einstein, capirono che sarebbe stato possibile applicare la Teoria della Realitività alla creazione di una Bomba Atomica.
Enrico Fermi continuò gli studi con una sua equipe e nel 1942 riuscì a generare una reazione di fissione nucleare incontrollata. Gli Stati Uniti proseguirono in segreto gli studi (Progetto Manhattan) creando Bombe Atomiche alimentate a Plutonio e ad Uranio.
La prima Bomba Atomica ad Uranio, chiamata Little Boy, fu sganciata sulla città di Hiroshima il 6 agosto 1945, mentre la bomba sganciata su Nagasaki il 9 agosto 1945 (Fat Man) era alimentata a Plutonio. Generarono entrambe enormi esplosioni che rasero al suolo le due città giapponesi.
Poco più avanti molti altri stati (URSS, Francia, Cina e Gran Bretagna) riuscirono a creare Bombe Atomiche, togliendo il monopolio agli USA.

Bomba H (Bomba Idrogeno)
La Bomba H sfrutta il principio della fusione termonucleare incontrollata.
Questa bomba contiene al suo interno una Bomba Atomica, necessaria per sprigionare energia sufficiente ad innescare le reazioni di fusione termonucleare degli atomi leggeri esterni, che a loro volta innescano una seconda reazione di fissione nucleare incontrollata del materiale fissile che circonda il tutto.
La Bomba H, quindi, oltre a liberare energia per fissione nucleare, libera molta altra energia per la fusione termonucleare di atomi leggeri (solitamente isotopi dell'Idrogeno come Deuterio e Trizio).
Questo tipo di bomba non ha limiti teorici di potenza, la più distruttiva mai creata su la Bomba Zar (URSS) che generò un esplosione pari a 57 megatoni, ovvero 4500 volte più distruttiva della Bomba Little Boy.
Le reazioni fusione termonucleare furono scoperte osservando il Sole, che infatti genera energia proprio con questo tipo di reazioni.
Allegato 534

²H + n → ³H + 6,2 MeV
²H + ³H → ⁴He + n + 17,6 MeV