Argentina Nuclear, 2017 – XLIII: Las bombas atómicas que hicieron otros

Este capítulo no forma parte de la historia del desarrollo de la tecnología nuclear entre nosotros, que es el tema central de la saga. Apenas si muestra el absurdo de un mito, que puso obstáculos a ese avance, y aún costó la vida a científicos argentinos en tiempos de represión enloquecida, como se contó en el capitulo anterior.

Me parece interesante también por otro motivo: Las bombas atómicas se usaron por primera vez en una guerra hace 72 años. Y no han vuelto a usarse. Dada la capacidad para la locura y la crueldad que ha mostrado la especie humana en toda su historia, es un dato alentador. Pero ha hecho que las armas nucleares sean, para los hombres y mujeres de a pie, un espectro amenazador pero irreal. Vale la pena repasar cómo se hace y cómo se usó. Y pensar cuánto puede mantenerse la abstinencia de su uso. Seguramente el consejo que ha dado Stephen Hawking, y otros antes de él, de procurar instalarnos en otros planetas, sea realista.

  1. El plutonio militar no se compra en los quioscos.

trinity

demon-pit

A Harry Daghlian, físico jovencito, atlético y anteojudo, se lo puede ver a la derecha, intensamente concentrado, armando “Trinity”, la primera bomba atómica de la historia. El muchacho de anteojos de aviador a su derecha es Lewis Slotin, otro físico experto en “carozos” de plutonio 239. Ambos murieron irradiados como consecuencia de “rampas críticas” accidentales del carozo que se muestra abajo, bautizado desde entonces como “Demon pit” (el carozo del diablo) por sus colegas del proyecto Manhattan.

Voy a explicar el origen de una leyenda negra generada inadvertidamente en épocas del contraalmirante Carlos Castro Madero, y que todavía atormenta a algunos memoriosos pero científicamente desinformados habitantes de Capital Federal y de Ezeiza. En 1987 y 1988, fueron persuadidos de que una instalación del Centro Atómico Ezeiza iba a transformarse en un Chernobyl criollo, aunque en general la propaganda lanzada por “vecinos preocupados” e incluso por la mutual médica bonaerense FEMEBA mostraba explosiones de armas atómicas, con la típica nube en forma de hongo.

En suma, que el Laboratorio de Procesos Radioquímicos iba a causar los efectos del derretimiento e incendio de una central nucleoeléctrica gigante, siendo apenas un laboratorio (en Ezeiza no hay centrales). No hay muchos modos de derretir el núcleo de uranio de una planta química que, por empezar, carece de él. Pero además, según las imágenes, éste accidente tendría las características termomecánicas de la explosión de una bomba A.

Como lo saben los chicos, el cuco se oculta en la oscuridad. Un poco de luz sobre el LPR, aunque ya no existe, puede disipar pesadillas viejas, si el lector es vecino del Centro Atómico Ezeiza. El LPR iba a reprocesar plutonio, ¿pero se parecería en algo al plutonio militar, grado bomba, que todavía se usa en las armas nucleares de implosión? Ni un poco. Vamos a la historia de la bomba y de la muerte de Harry Daghlian y Lewis Slotin, porque de otro modo no se entiende la del LPR.

Buscando ahorrar plutonio metálico de altísima pureza en isótopo 239, cuyo costo de fabricación a fines de los ’40 era sideral, la gente del proyecto Manhattan buscó hacer una “carozo mini”, de masa muy subcrítica, de sólo 6,2 kg y 9,2 cm de diámetro. Mírelo con respecto: es esa aparente “bola de billar” de la foto de arriba es idéntica a la que el 9 de agosto de 1945 mató a 70.000 japoneses en Nagasaki. Según uno de los proponentes del “carozo mini”, Harry Daghlian, éste carozo debía ser un “faltan cinco para el peso” (a dime less than a buck), es decir debía tener una masa un 5% inferior a la crítica, con la que se inicia una reacción en cadena espontánea.

Ese carozo subcrítico tiene suficiente descomposición nuclear como para estar permanentemente a una temperatura de 43º C, y emitir rayos alfa (mucha energía, poquísima penetración). Sometido a 100.000 atmósferas de presión, el carozo cambia de personalidad. Tan bruta compresión se lograba mediante la implosión concéntrica y sincronizada de 32 explosivos envolventes de tipo “carga hueca”, que explotan todos direccionalmente, desde afuera hacia adentro. Ante tan prepotente aplastamiento, el carozo debía colapsar como un fluído compresible y pasar a otro estado alotrópico del metal, duplicando en ello su densidad de casi 20 a 40 gramos/cm3. En cortito, debía prácticamente triplicar la densidad del hierro que forma el núcleo metálico de este planeta en su punto central. Al hacer esto, el carozo se ponía supercrítico. ¿Pero cuánto duraba en ese estado?

Toda la tecnología de Fat Man, la bomba que eliminó a Nagasaki, la que fue modelo de decenas de miles de bombas más, involucra dos ideas: primero, tener un carozo de un plutonio 239 muy puro, poco contaminado del isótopo 240. Si hay demasiado 240 (más del 3 o del 7%, según distintos usuarios), es dificilísimo de transportar, incluso fraccionado, porque irradia gamma (muy energético y penetrante) a lo bestia y además entra en fisión espontánea, aunque los pedazos del carozo estén separados entre sí por decenas de metros. Esto se llama predetonación, o “fizzle”, y supone un desperdicio tremendo de potencia y dinero.

Para tener carozos “comme il faut”, se usó únicamente el plutonio fabricado en ciclotrones de la Universidad de California (“Calutrones”, en cortito), porque el que salía de los reactores plutonígenos de Oak Ridge, todavía demasiado primitivos y difíciles de controlar, venía “sobrequemado” y con trazas inaceptables de 240.

Japón no pudo rendirse más a tiempo. Lo hizo el 2 de septiembre de 1945, después de Hiroshima (6 de agosto) y Nagasaki ( 9 de agosto). La dictadura militar que dirigía el país pensó que se venía rápidamente una tercera bomba (con toda razón), y luego toda una campaña de bombardeo atómico (eso no era cierto).

Y no era que los japoneses estuvieran pasándola tan bien. Los B-29 yanquis del general Curtis Le May habían vuelto cenizas, a fuerza de napalm y fósforo, las principales 67 ciudades del país, habían achicharrado entre 250.000 y 500.000 ciudadanos en ello y aún así la población era unánime con el emperador: ante el inminente desembarco estadounidense en Kyushu, la principal isla del archipiélago, morirían peleando, incluidos mujeres y pibes.

La URSS, por su parte, le acababa de declarar la guerra a Japón, estaba haciendo picadillo al Ejército Imperial en Manchuria y Corea, y en cualquier momento intentaría un desembarco en las islas Kuriles y desde ahí a Hokkaido, el Norte del archipiélago nipón.

El generalato imperial cambió de idea tras la segunda atómica, “Fat Man”, en Nagasaki. Estaban ante dos cosas que no entendían y excedían lo imaginable: el átomo y los soviéticos. Se rindieron. Para no morir irradiados –no entendían el concepto, pero lo estaban viendo suceder- y para ser ocupados por los americanos, antes que por los soviéticos.

Los generales nipones ignoraban que desde el 19 de agosto había un segundo carozo de plutonio listo para otra bomba implosiva tipo “Fat Man”, asignada probablemente a la ciudad de Kokura. Sin embargo, por problemas industriales, no científicos, luego pasaría al menos un largo mes hasta que el Proyecto Manhattan lograra reunir suficiente material físil para una cuarta bomba, fuera de uranio 235 grado bomba (enriquecido al 90% o más) o más bien plutonio militar, dentro de todo más pagable.

Y hasta agosto del ’46 no habría las cantidades necesarias para destruir la retaguardia japonesa, en caso de darle apoyo aéreo a un desembarco americano en Kyushu. En suma, tras borrar Kokura del mapa y si Japón seguía en guerra, los EEUU debían resignarse a rascarse el higo casi un año en sus buques mientras hambreaban al enemigo por bloqueo naval, pero perdían Hokkaido bajo las botas del Ejército Rojo. Por el contrario, una invasión de Kyushu al estilo Normandía, con armas únicamente convencionales, significaba asumir la muerte de 1 millón de estadounidenses y 4 millones de japoneses, fundamentalmente civiles, según los datos que le llegaban al presidente Harry Truman.

El núcleo de plutonio de las bombas sucesoras de “Fat Man” tardaba horrores en fabricarse en los “calutrones”. Un sincrotrón es primero y ante todo, un acelerador de partículas, un instrumento más académico que industrial: mueve muy poca masa usando demasiada energía. Acumular los 6,2 kilogramos de plutonio “grado carozo” en 1945 y con tales medios era un trabajo de hormigas, algo así como llenar una pileta olímpica a cucharaditas o iluminar un estadio con un fósforo.

(Daniel se entusiasmó con el tema , así que lo dividí en dos partes. “Continuará”)

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Una respuesta a Argentina Nuclear, 2017 – XLIII: Las bombas atómicas que hicieron otros

  1. […] capítulo 44° de la saga es en realidad la otra parte del 43°, que subí aquí. Debí haberlo subido antes, pero nuestras internas y el Donald ocuparon el poco tiempo que le […]

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