E2 Reparto de energía en una detonación nuclear

Tópico

Cuando la energía de una detonación nuclear se libera, no toda se convierte en trabajo mecánico como en un explosivo convencional: una parte se convierte en esta misma onda de choque que ya estableció el modelo anterior, pero una fracción comparable escapa de inmediato como luz y calor, y otra fracción, más pequeña pero decisiva, sale como radiación nuclear directa y como material que quedará contaminado después. Esta manera particular de repartir la energía es lo que distingue mecánicamente una detonación nuclear de una explosión química de energía comparable, y hace que un mismo evento golpee a una ciudad por varios caminos físicos distintos y no solo por la fuerza del aire desplazado.

La altura a la que ocurre la detonación decide hacia dónde se inclina ese reparto. Cuando el punto de la explosión está pegado al suelo, buena parte de la energía que iría a formar una onda de choque amplia se gasta en cambio en excavar un cráter y en succionar tierra y escombros hacia la bola de fuego, lo que reduce el área que recibe daño por sobrepresión pero dispara la cantidad de material que queda contaminado y cae después cerca del punto de origen. Cuando la detonación ocurre en cambio a cierta altura sobre el suelo, esa misma energía se reparte de forma más pareja sobre un área de sobrepresión mucho mayor, porque el frente de la onda de choque no pierde energía excavando nada y además se refuerza al reflejarse contra el suelo antes de seguir expandiéndose.

Duplicar la potencia de la detonación no duplica el radio del área dañada: la energía se reparte sobre un volumen que crece mucho más rápido que la distancia misma, así que hace falta un aumento mucho mayor que el doble de la potencia para lograr apenas duplicar el alcance del daño por sobrepresión. Esta misma relación de crecimiento lento del radio de daño frente a la potencia es la que, más adelante en este conjunto, permite estimar retrospectivamente la potencia de un evento ya ocurrido a partir del patrón de daño observado en el terreno.

Por eso este modelo, que arranca en cómo se reparte la energía entre sus distintas formas, termina siendo la referencia que usan los servicios de protección civil para decidir, antes de que ocurra nada, cuánto peso darle en sus planes a cada uno de los caminos de daño —mecánico, térmico y radiológico— según qué altura de detonación estén considerando en cada escenario.

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