Ondas de choque y explosiones nucleares

Published On Aug-05-2017

Transcripción

Es conocido que donde haya un aumento brusco de la presión existe la posibilidad de la producción de una onda de choque. Uno de los descubrimientos más importantes de la Física es que dentro de una partícula tan pequeña como el átomo hay almacenada una gran cantidad de energía, que al ser liberada por medio de una reacción nuclear puede ser aprovechada para generar trabajo o movimiento útil al hombre. Sin embargo, la falta de control en una reacción nuclear da lugar a una actividad no deseable por el hombre.

La liberación de energía en una reacción nuclear se produce por medio de un proceso denominado “reacción en cadena”, el cual consiste en el rompimiento de núcleos atómicos de materia radiactiva, como el uranio 235, por medio de la absorción de partículas muy pequeñas llamadas neutrones. Un neutrón rompe a un átomo de uranio 235, produciendo dos átomos y liberando nuevos neutrones que continúan el proceso en cadena como se muestra:

Figura 14.19. Reacción en cadena

La energía liberada por una explosión nuclear calienta la zona de la bomba, de aproximadamente un metro de diámetro, a temperaturas del orden de los trescientos millones de grados centígrados, una temperatura muy superior a la temperatura en el interior del sol, que es de aproximadamente de unos veinte millones de grados. Esto produce una región de altísima presión que ejerce gran fuerza sobre las capas de aire vecinas, las cuales comienzan a expandirse a gran velocidad.

Figura 14.20. Explosión nuclear

La velocidad es mayor que la del sonido en el aire, así que se forma una onda de choque esférica compuesta por aire muy denso, que se desplaza alejándose del punto de explosión y ejerciendo una gran presión sobre cualquier objeto material que encuentre a su paso. Una vez que el frente de la onda ha pasado, y debido a la diferencia de presiones que se generan entre la presión atmosférica y el lugar de la explosión, se generan vientos huracanados de gran velocidad, dirigidos hacia la zona donde se produjo la explosión que, al encontrarse, producen un movimiento ascendente, formando una columna de humo en forma de hongo. Son estos dos factores, la onda de choque y el viento que la sigue, la causa del daño ocasionado a personas y construcciones. Sin embargo, si la reacción nuclear se controla puede manejarse la energía producida con fines más útiles a la humanidad.

En resumen, en una explosión nuclear se producen ondas de choque que corresponden a un incremento muy alto de la presión, debido a una muy alta elevación de la temperatura de la atmósfera.

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