¿Alguna vez se ha preguntado por qué las bombas nucleares crean nubes con forma de hongo?

Uno de los eventos que más llama la atención a muchos curiosos es, sin duda alguna, el característico “hongo” que se forma después de la detonación de una ojiva nuclear. Y no es para nada extraño, pues de acuerdo con una de las interpretaciones más coherentes de los fenómenos físicos que rigen la expansión de energía durante la explosión de un artefacto explosivo, ésta se dispara indiscriminadamente en todas direcciones.

Entonces ¿Por qué durante la explosión nuclear no vemos únicamente una “bola de fuego” en expansión, como ocurre con las otras detonaciones explosivas, y en lugar de ello podemos apreciar la formación de una nube con silueta de hongo?

En una nota publicada originalmente por el medio LiveScience, la Dra. Katie Lundquist, ingeniera computacional e investigadora en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California, dio una explicación para este fenómeno.

Al inicio de la detonación de una ojiva nuclear, su estallido forma una esfera de aire caliente, la cual se eleva por encima de la “columna central” de detonación, experimentando más flotabilidad que los bordes, debido a la dinámica de los fluidos de baja densidad en el interior de la explosión. Aunque toda la esfera se eleva, debido a que esta columna central se eleva con mayor rapidez, el aire más frío fuera de la esfera comienza a precipitarse por debajo de la burbuja que se eleva.

Debido a esto, la burbuja ascendente se distorsiona en forma de rosquilla, y dada la rapidez con la que se mueven las moléculas presentes en el aire extremadamente caliente, estas crean tanto espacio entre ellas que forman un “vacío”. «El chorro de material es succionado por el vacío y es empujando hacia arriba, por lo que se crea una nube en forma de hongo en la parte superior y el área más plana dentro del toro en la parte inferior», explica Lundquist.

Este diagrama muestra la dirección en la que se mueven los fluidos después de una explosión nuclear. (Crédito de la imagen: Wikimedia Commons;(CC SA 1.0) )

Además, el tipo de “hongo” que se forme depende en gran parte del rendimiento explosivo y de la altura a la cual se detone la ojiva nuclear. Por ejemplo, las nubes con forma de hongo que se crearon durante las explosiones de las bombas lanzadas en Hiroshima y Nagasaki tuvieron dos componentes principales. Una parte estaba comprendida por nubes blancas (en la parte superior de la explosión) hechas de los productos vaporizados de la propia bomba y al agua condensada presente en el aire. La otra parte era un tallo marrón de material y escombros que se extendían desde el suelo, y nunca hicieron contacto debido a la altura en que fueron detonadas las bombas (más de 600 metros sobre el suelo), informa LiveScience.

El ataque con bomba nuclear contra Nagasaki, Japón, el 8 de agosto de 1945. (Crédito de la imagen: Photo12 / Universal Images Group a través de Getty Images)

A todo esto, probablemente usted se pregunte cuál es la importancia de estudiar estos fenómenos ocurridos durante las explosiones nucleares. La Dra. Lundquist y su equipo de laboratorio, estudian estos efectos para predecir, en caso de una crisis nuclear, lluvia radiactiva a partir de la ubicación de las partículas radiológica esparcidas por este tipo de nubes, y de esta manera orientar a la protección de la salud pública.

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Alan Steve tiene una licenciatura en Bioquímica Clínica por la Universidad Nacional Autónoma de México y hace trabajo de investigación en la Unidad de Genética y Diagnóstico Molecular del Hospital Juárez de México. En internet, Alan es fundador de la comunidad Enséñame de Ciencia.