sábado, 15 de enero de 2011

la aterradora liberacion del átomo

Horacio García Fernández
¿Por qué has de matar? -replicó el pescador-. Acabo
de ponerte en libertad. ¿Ya lo has olvidado?
(Historia del pescador y el genio, Las mil y una noches X).

AMANECER del 16 de julio de 1945 en un lugar del desierto de Nuevo México, Estados Unidos. La noche había transcurrido bajo el signo de la cólera de los dioses: tormenta de rayos y terroríficos truenos, lluvia, humedad en los huesos de los mortales que habían planeado poner a prueba su propio poder sobre los todavía desconocidos poderes de la intimidad de la naturaleza. Los observadores científicos, técnicos y militares esperaron, varias veces a lo largo de aquella noche, la orden que suspendería la prueba planeada. Esa orden no llegó. En la madrugada de ese día, la decisión fue seguir adelante, efectuar lo proyectado. A las 4:00 horas, momento previamente fijado para la prueba, Kenneth T. Bainbridge, Robert Oppenheimer y el general Leslie S. Groves, decidieron esperar a que mejorara el tiempo y aplazaron la prueba hasta las 5:30, último instante anterior a aquél en que la luz del amanecer impediría hacer todas las observaciones previstas.

Como en un altar

Originalmente se había pensado realizar la experiencia el 13 de julio, pero las condiciones atmosféricas lo impidieron. La presión que desde Potsdam ejercía el presidente Truman para cumplir lo planeado era insostenible; en consecuencia, en esa madrugada del 16 de julio se decidió no volver a suspender la prueba. Las condiciones políticas se imponían. El presidente necesitaba conocer los resultados durante su estancia en Potsdam, pues de ellos dependería su actitud en la conferencia frente a los jefes de los Estados aliados.
A las 4:45 horas, Bainbridge, el físico que coordinaba la prueba, recibió noticias del servicio de meteorología: las condiciones atmosféricas estaban mejorando. Desde la base de la torre de metal en cuya cúspide estaba la bomba, como ofrenda en el altar de los dioses, Bainbridge llamó a la cabaña de control ubicada a nueve kilómetros del punto cero.
—Prepárense para efectuar el disparo. Háganlo a las 5:30 horas. Repito: 5:30. ¿Entendido? ¡No fallen!
—Afirmativo. 5:30 horas. ¡Preparados!
Poco después de las 5:00 horas se quitó la cubierta protectora del conmutador de disparo y comenzó la cuenta regresiva.
Partida de póker... político
En Potsdam, a 27 kilómetros de Berlín, Harry S. Truman se vestía para la cena a la que concurriría esa noche. Estaba muy preocupado. Había planeado llegar a la partida de póker político, que iba a jugar con Stalin y Churchill, con un as escondido bajo su manga. ¿Qué estaba ocurriendo? Miró su reloj: eran las 18:30 horas y la noticia no llegaba.
En ese momento, en el lugar llamado en clave Trinidad, el general Groves, director del Proyecto Manhattan, cuyo objetivo era la elaboración de bombas atómicas con las que se esperaba lograr la rendición de Japón y que Estados Unidos saliera de la segunda Guerra Mundial en posición hegemónica respecto a todos los demás aliados vencedores, se dirigió a su puesto de observación, situado a 16 kilómetros del punto cero. Lo acompañaba Robert Oppenheimer, responsable del equipo de investigadores y técnicos que habían diseñado y elaborado la bomba de
uranio que se iba a probar en aquel momento.
En la cabaña desde la que observarían se encontraban otros personajes, invitados para enriquecer la prueba con sus opiniones, entre ellos Enrico Fermi y Emilio Segré, dos de los más destacados investigadores italianos, ya ciudadanos estadounidenses incorporados al Proyecto Manhattan.
—Hora cero menos cinco minutos— sonó en el micrófono la voz de Samuel Allison, físico de la Universidad de Chicago.
En la cabaña de control, congestionada por la cantidad de personas que allí se encontraban, Donald Hornig, joven físico responsable del interruptor capaz de detener la prueba en caso de error o de problemas inesperados, sufría la mayor tensión de su vida vigilando el descenso de la aguja hacia cero. Su mirada no se apartaba del reloj y su mano sudaba contra el interruptor.
—... Tres... Dos... Uno... ¡Cero!
Se iluminó el desierto
George Kistiakowsky, físico que compartía con Bainbridge la supervisión de la prueba, había salido de la cabaña de control para observar la explosión desde afuera, ya que no creía que, a la distancia en que se encontraba, pudiera sufrir algún daño. De repente, una luz intensísima iluminó el desierto y las montañas situadas a 15 kilómetros alrededor. Kistiakowsky se quedó medio ciego.
Hornig, que había salido para acompañarlo, contempló la bola de fuego que subía creando nubes de cambiantes colores, que se oscurecían en algunas partes y estallaban originando nuevas luces, a la vez que se ensanchaban a medida que ascendían.
En la caseta de observación más alejada, donde se encontraban Oppenheimer y Groves, Fermi y Segré habían salido de la cabaña para colocarse acostados en el suelo, en sentido contrario a la onda de choque que esperaban se originara desde el punto cero. Cuando surgió el fogonazo, abrumadoramente brillante, iluminando los confines del desierto, Segré se conmovió. Por un instante una idea terrorífica surgió en su cerebro: "¡Se ha incendiado la atmósfera. Esto acabará con la Tierra!", aunque sabía que era imposible, dados los márgenes de seguridad calculados.
A su lado, Enrico Fermi se había puesto de pie para medir la intensidad de la explosión. Segré lo vio colocar una de sus manos en dirección a la onda de choque que no tardaría en llegar. En la palma tenía unos pequeños trozos de papel, que fueron arrojados a diferentes distancias por la onda esperada. Usando su reloj y midiendo las distancias a las que habían sido arrastrados los papeles, Fermi procedió a efectuar un rápido recuento auxiliado por su regla de cálculo. Según sus resultados, la explosión había sido equivalente a la que se daría si explotasen simultáneamente dos mil toneladas de trinitrotolueno, comúnmente llamado TNT. Este cálculo fue el más exacto de todos los que se hicieron.
La noticia que esperaba ansiosamente el presidente Truman llegó a Potsdam. Eran las 19:30 horas locales y estaba por salir de la suntuosa suite que ocupaba, para asistir a la cena previa a la apertura de la conferencia entre los llamados tres grandes, que tendría lugar al día siguiente. Como demostraría la historia más adelante, los tres grandes no lo eran tanto, pero en aquel momento eran los representantes de los tres gobiernos aliados vencedores de la contienda mundial: José Stalin, de la U.R.S.S., Harry S. Truman, de Estados Unidos y Winston Churchill, de Inglaterra.
Al ver entrar al sonriente Truman al salón, Stalin habló al oído de su ministro de Asuntos Exteriores, Viacheslav Mijailovich Molotov:
-Su sonrisa es más amplia que de costumbre. ¿Qué se traerá entre manos?








La bomba atómica se basa en la fisión del uranio 235 (un isótopo del uranio) y en la reacción en cadena de los núcleos de ese elemento que conforman su masa crítica; es decir, la mínima cantidad del mismo que se necesita para producir dicha reacción. Determinar la masa crítica llevó casi tres años de investigación dentro del proyecto Manhattan. A diferencia de lo que ocurre en la pila o reactor nuclear, en la bomba no se controla la reacción en cadena. La fisión consiste en la división de un núcleo pesado, en este caso del uranio 235, en dos diferentes de menor masa, como pueden ser el de bario o el de kriptón. Los 92 protones originales del uranio se distribuyen quedando 56 en el núcleo del bario así formado y 36 en el otro núcleo, el de kriptón. La división violenta del núcleo de uranio en dos núcleos menores se provoca por el impacto de un neutrón o de una partícula alfa que se hace chocar contra el núcleo de uranio. Al comparar la masa del núcleo original con la masa de los dos núcleos producidos, se observa que la masa de los productos es menor a la original. Esto significa que se produce una pérdida o defecto de masa, que en realidad no se pierde sino que se transforma en energía, de acuerdo con la ecuación de Einstein E = mc 2. La energía se libera en forma de calor y luz fundamentalmente.
La fisión provoca, además, la emisión de algunos neutrones que son proyectados a gran velocidad, dotados de alta energía cinética, al medio circundante. Si en este medio encuentran a su paso otros núcleos de uranio 235, provocan la fisión de éstos, lo que incrementa la cantidad de energía liberada a consecuencia de los nuevos defectos de masa. Cuando la masa del uranio 235 tiene un cierto valor mínimo para que se propague en ella la fisión, multiplicándose la energía total desprendida, se dice que esa masa de uranio es una masa crítica y que en ella se desata la reacción en cadena. Si la masa del material fisionable es menor a la crítica, muchos de los neutrones liberados no encuentran con qué chocar y escapan sin producir nuevas fisiones al espacio circundante. No se produce la reacción en cadena.
Durante el vuelo del avión que la transporta, la bomba no traslada en su interior la masa crítica; si así fuera estallaría antes de instalarla. Por lo tanto, la masa crítica debe constituirse mientras la bomba desciende en el aire sobre su objetivo. Para lograrlo, la masa crítica se separa en dos partes semicríticas dentro de la bomba ya que cada una de esas masas no puede sostener la reacción en cadena por separado. Para que se unan formando la masa crítica y se desate el efecto explosivo, se dispone un detonador barométrico, dotado de una superficie expuesta al aire atmosférico, que penetra al interior de la bomba por una abertura o ventana abierta al exterior.
A medida que la bomba se acerca a la superficie terrestre, aumenta la presión atmosférica del aire exterior. A determinada altura, esta presión es suficiente para empujar hacia abajo la superficie del detonador. Por debajo de ésta, el aparato se prolonga por medio de un estrecho cilindro metálico cuyo extremo final se encuentra inmerso en un explosivo llamado de aproximación. El conjunto podría ser comparado con un émbolo terminado casi en punta.
Cuando la presión atmosférica empuja hacia abajo la superficie del detonador, el efecto se traslada hacia la punta en contacto con el explosivo y la energía así comunicada hace estallar dicho explosivo, el cual a su vez está en contacto con una de las masas semicríticas y la empuja hacia otra situada un poco más abajo.
Al juntarse las dos masas semicríticas se alcanza la masa crítica, se desata la reacción en cadena sin control y se produce la explosión atómica final que libera enorme cantidad de energía. La energía liberada en el centro de explosión de una bomba nuclear puede producir temperaturas de varios millones de grados centígrados comparables con las que encontramos en el interior del Sol.

 

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