Armas nucleares de fusión de varias etapas

En el diseño de Teller-Ulam, un primario basado en la fisión (Que estará intensificada. Ya se comentó que tras su descubrimiento fue aplicado a la mayoría de las bombas) es el encargado de detonar al secundario, que sería la bomba principal por así decirlo. Para el primario, forzosamente hay que recurrir a material fisible radiactivo. Este es caro y además peligroso. Peligroso por su facilidad de detonación en relación con el combustible de fusión, mucho más estable, y peligroso al estar asociado a este último (Su detonación implicaría también la del secundario liberando toda la energía de la bomba). Es por esto que se buscaban primarios de potencia moderada, como máximo de algunos centenares de kilotones. Con esta potencia, se puede iniciar la reacción de fusión en un secundario de cómo máximo 15 o 20 Mt (1 megaton = 1000 kilotones o un millón de toneladas de TNT).

El problema surge cuando se requieren bombas de mayor potencia, pero la solución es simple; Usar la energía liberada por el secundario (Que puede ser de varios megatones, hasta 20 como ya se indicó) para iniciar un terciario mayor.

Se suele hablar concretamente de bombas de 3 etapas. Esto se debe a que nunca se fabricó una bomba operativa que requiriese de más de 2 etapas para iniciar a la final (La tercera). Concretamente, la mayor detonación de la historia fue la de la bomba soviética Tsar el 30 de octubre de 1961, en al península de Sukhoy Nos, archipiélago Novaya Zemlya. Esta bomba estaba compuesta por un primario de fisión de 250 Kt, un secundario de fusión de 3,5 Mt y un terciario final de 46 Mt, desarrollando en total 50 megatones.

La monstruosa bomba Tsar. Su enorme potencia (100 Mt en versi�n de producción) no compensaba su tama�o que hac�a su uso muy complicado

Conviene señalar que en estos diseños, el terciario ha de estar separado de las otras 2 etapas mediante una barrera opaca a las radiaciones y neutrones. As� se evitará que éste se caliente de forma prematura por las radiaciones del primario. Esta barrera sufrirá el mismo proceso de ablación que el resto de materiales, por tanto, se diseñará de forma que se haya desintegrado para cuando comience la fusión del secundario.

De esto se puede extraer que usando un diseño de varias etapas, la potencia del artefacto solo estará limitada por la cantidad de combustible de fusión. Con esto se lograba solventar el principal problema de las armas de fisión. Por otro lado, el uso de un secundario de fusión que iniciase a un terciario mayor permitía reducir costes. Por ejemplo, para obtener 15 Mt se puede utilizar un gran primario que inicie al secundario de 14,5 Mt por ejemplo. Esto requerirá una gran cantidad del caro plutonio. Una posibilidad sería utilizar un primario de baja potencia que inicie un secundario de 1 Mt que a su vez inicie al terciario de 13,9 Mt. La mayoría de la energía necesaria para iniciar al terciario provendría del barato deuteruro de litio del secundario. Este sistema se suele usar en bombas de potencias superiores a varios megatones, a partir de las cuales resulta rentable.

APENDICE

Diagrama de una bomba B28 por Paul McDonell. Este dispositivo es muy representativo del diseño Teller-Ulam. Comentar que 4 de estas bombas fueron las que cayeron en el incidente de Palomares (Almería)

Nota del Webmaster: Los diseños expuestos son modelos teóricos o montajes básicos para experimentación. Estas armas suelen integrar otros elementos para aumentar su potencia, hacerla variable o darle usos más específicos que la destrucción de grandes áreas. Dada la extensión requerida para analizarlas todas, esto se hará en otro artículo donde finalmente podremos ver diseños prácticos y reales.