No soy un experto en explosivos, pero haré lo mejor que pueda. Puede ser imposible crear una explosión nuclear tan pequeña como una gota de agua. Digo ‘puede’ porque podría estar equivocado.
Algunos puntos a considerar:
El tamaño, o más bien el impacto, de una explosión no se trata solo de la cantidad de energía liberada; se trata del poder, la tasa de liberación de energía. El “poder” de una explosión se describe literalmente por el poder, el número de julios de energía por segundo liberado.
Considere un portaaviones salpicando el agua a medida que pasa vapor por el océano. Hay una gran cantidad de energía involucrada, pero no consideramos que el agua que salpica una explosión. Ahora considere un auto golpeando un barril de agua en la carretera. Hay una gran explosión de agua. Es mucha menos energía, pero un nivel de potencia mucho más alto. Asimismo, se libera más energía al quemar una libra de petróleo crudo que una libra de trigo. Pero el trigo explotará en un silo de granos, mientras que una cerilla se extinguirá si se arroja al petróleo crudo. La diferencia es la tasa si se libera energía y la cantidad de energía liberada en una reacción en comparación con la cantidad de energía ingresada como catalizador para comenzar la siguiente reacción.
Eso nos lleva a la razón por la cual una explosión nuclear del tamaño de una gota de agua probablemente no funcionaría. No solo necesita masa crítica, sino geometría crítica. Si no tiene suficiente combustible nuclear (por ejemplo, uranio o plutonio) lo suficientemente cerca, entonces una generación de fisión no producirá suficientes neutrones cercanos para causar la misma cantidad de fisión (o más) en la próxima generación.
Puede haber una manera de “responder” a su pregunta, pero primero tendría que investigar un poco. Dice así:
Primero, la explosión no ocurriría realmente (ver arriba). Sin embargo, si pudieras engañar a las fuerzas nucleares para promover mágicamente la reacción en cadena, podrías proceder de la siguiente manera.
Encuentre datos sobre una explosión nuclear típica, específicamente la cantidad de rendimiento energético, la duración de la liberación de energía, el exceso y el nivel de potencia máxima.
Volumen aproximado de la región de la explosión y determine el factor de multiplicación para reducir este volumen al de una gota de agua (aproximadamente 1 ml).
Use ese múltiplo para determinar una cantidad menor de energía para la ‘bomba de gotas’.
Convierta esa energía en masa, E = mc ^ 2. Esta no es la masa si se necesita combustible nuclear, es un defecto de masa. El defecto de masa para un núcleo es la diferencia entre la masa del núcleo original y la masa total de todas las piezas que se rompieron. Habrá el mismo número total de neutrones y protones, pero cada uno será un poco menos masivo. La cantidad suele ser una fracción de una uma, en comparación con aproximadamente 235 uma para la masa de un núcleo U235. Una vez que sepa la fracción de masa de U235 / defecto de masa, úsela para convertir el defecto de masa anterior (encontrado por la cantidad de energía en nuestra ‘bomba de gotas’) en masa de combustible nuclear (digamos U235). Use el peso atómico en gramos para determinar la cantidad de moles de átomos de uranio (el cálculo es un poco más difícil si tiene en cuenta la masa de todos los electrones presentes como lo hace GAW).
Ahora tiene el número de átomos de U235 necesarios para su pequeña bomba de gotas. ¡Asegúrate de que tus faries nucleares te den unas pinzas realmente pequeñas para que puedas contar con precisión!
Nuevamente no explotará (ver masa / geometría crtical arriba). Hay otra pequeña arruga. Para ser una explosión del mismo impacto en proporción al tamaño, debe tener el mismo nivel de potencia (como ya se señaló). Si el rendimiento total de energía disminuye en un factor de x, la duración del gasto de energía también disminuye en un factor de x. Esto puede hacerlo menos que el ciclo de vida de los neutrones. Ese es el tiempo desde la absorción de un neutrón en el núcleo hasta su rendimiento de fisión, los neutrones están listos para la absorción en la próxima generación filial. No hay reacción en cadena porque la reacción tarda más que la pequeña cantidad de tiempo necesaria. Otra razón por la que no explotará y # Nadie muere .
