miniatura|250x250px|En una arma nuclear de tipus implosió, les lents poligonals es disposen al voltant del nucli esfèric de la bomba. Es mostren trenta-dos "punts". Altres dissenys utilitzen fins a 96 o tan sols dos punts d'aquest tipus. Una lent explosiva —com la que s'utilitza, per exemple, en armes nuclears— és una càrrega amb forma altament especialitzada. En general, és un dispositiu compost per diverses càrregues explosives. Aquestes càrregues es disposen i es formen amb la intenció de controlar la forma de l'ona de detonació que les travessa. La lent explosiva és conceptualment similar a una lent òptica, que enfoca les ones de llum. Les càrregues que formen la lent explosiva es trien per tenir diferents taxes de detonació. Per convertir un front d'ona que s'expandeix esfèricament en un de convergent esfèricament utilitzant només un únic límit entre els explosius constituents, la forma del límit ha de ser un paraboloide; de manera similar, per convertir un front que divergeix esfèricament en un de pla, la forma del límit ha de ser un hiperboloide, i així successivament. Es poden utilitzar diversos límits per reduir les aberracions (desviacions de la forma prevista) del front d'ona final.
Invenció Durant el Projecte Manhattan, James L. Tuck va suggerir utilitzar lents explosives per aconseguir una implosió més uniforme de la bomba atòmica. Tuck, Seth Neddermeyer i John von Neumann són els que han inventat el mètode de lent explosiva utilitzat en les primeres armes nuclears de tipus implosió. marc|Un tipus de lents modernes d'alt explosiu sense conformador d'ona. Les zones de colors són els explosius ràpids, mentre que les zones blanques són els explosius lents.
Ús en armes nuclears En una arma nuclear, s'utilitza una matriu de lents explosives per canviar les diverses ones de detonació divergents aproximadament esfèriques en una sola convergent esfèrica. L'ona convergent s'utilitza llavors per col·lapsar les diverses closques (manipulador, reflector, empenyedor, etc.) i finalment comprimeix el nucli (cavitat) de material fissionable a un estat crític immediat. Normalment es mecanitzen a partir d'un explosiu enllaçat amb plàstic i un insert inert, anomenat conformador d'ones, que sovint és una escuma densa o plàstic, tot i que es poden utilitzar molts altres materials. Altres lents explosives, principalment les més antigues, no inclouen un conformador d'ones, sinó que utilitzen dos tipus d'explosius que tenen velocitats de detonació (VoD) significativament diferents, que es troben en el rang de 5 a 9. km/s. L'ús d'explosius de baixa i alta velocitat torna a resultar en una ona de detonació convergent esfèrica per comprimir el paquet de física. El dispositiu Gadget original utilitzat a la prova Trinity i Fat Man llançat sobre Nagasaki utilitzava Baratol com a explosiu de baixa VoD i Composition B com a ràpid, però es poden utilitzar altres combinacions. esquerra|miniatura|Secció transversal del dispositiu "Trinity". El punt vermell a l'esquerra és el detonador, els explosius alternats d'alta potència (en porpra clar) i lents (porpra fosc) són la lent explosiva que obliga el nucli esfèric a comprimir-se fins a una criticitat immediata. La il·lustració de l'esquerra representa una secció transversal a través d'un segment d'una falca poligonal. Les falques estan encaixades per formar un dispositiu esfèric. El detonador de cable pont explosiu a l'extrem esquerre desencadena una ona de xoc semiesfèrica a través de l'explosiu exterior d'alta velocitat. (És semiesfèric perquè el cable pont explosiu actua com a detonador puntual.) A mesura que l'ona es transfereix a l'explosiu interior amb una forma precisa, es forma una nova ona esfèrica, centrada en l'objecte. El bon funcionament d'aquest dispositiu depèn de la iniciació simultània de l'ona a cada segment, la uniformitat i la precisió en la velocitat de l'ona, i la correcció i exactitud en la forma de la interfície entre els dos explosius.
El 1944 i el 1945 es va dur a terme una sèrie d'experiments durant el Projecte Manhattan per desenvolupar les lents per a una implosió satisfactòria. Una de les proves més importants va ser la sèrie d'experiments RaLa.
Inicialment, es va utilitzar un conjunt de 32 "punts" (cadascun dels quals tenia un parell de detonadors de pont explosiu).
Més tard, es va provar un muntatge de 92 "punts", amb l'objectiu d'obtenir un muntatge més petit amb un rendiment millorat.
Finalment, amb l'èxit de la prova del dispositiu explosiu nuclear Swan, es va fer factible un muntatge de dos "punts". Swan utilitzava un sistema de "lents d'aire" a més de càrregues amb forma i es va convertir en la base de tots els dissenys successors dels EUA, tant nuclears com termonuclears, i presentava una mida petita, pes lleuger i una fiabilitat i seguretat excepcionals, a més d'utilitzar la menor quantitat de material estratègic de qualsevol disseny.
Altres usos Les lents que utilitzen tècniques de disseny alternatives i que produeixen sortides d'"ona plana" s'utilitzen per a experiments de física d'alta pressió transitòria i ciència de materials.
Referències
Categoria:Explosius