En 1938, el físico italiano Enrico Fermi, que había huido a Nueva York para escapar del fascismo, descubrió un material en el que ocurrió un proceso de este tipo: uranio. Temiendo que los nazis también descubran la capacidad de este elemento para producir una reacción en cadena, el Proyecto de Manhattan Nació en 1940, un programa secreto para el desarrollo de armas nucleares dirigidas por Arthur Compton. Compton entrenó a un grupo de investigación, que también incluía a Fermi y Szilard, que continuarían llevando a cabo experimentos sobre reacciones en cadena nuclear. El físico teórico Julius Robert Oppenheimer también formó parte del equipo.
El 2 de diciembre de 1942, la primera experiencia real tuvo lugar en el campo de fútbol de la Universidad de Chicago; En una cancha de squash, los físicos construyeron un reactor apodado “Pila de Chicago 1” Esto logró la primera reacción nuclear sostenida creada por los humanos, proporcionando confirmación de la idea de Szilard. En 1943, Oppenheimer se convirtió en gerente de proyecto en Los Alamos Laboratories en Nuevo México, donde se diseñaría y construiría el primer aparato nuclear real en la historia. El 16 de julio de 1945, Estados Unidos lo explotó en el desierto del Nuevo México. Veinte días después, el 6 de agosto, una bomba similar cayó en la ciudad japonesa de Hiroshima, y el 9 de agosto en la ciudad de Nagasaki, lo que condujo a la rendición de Japón varios días después y al final de la Segunda Guerra Mundial.
Una cuestión de núcleos
Como todos aprendemos en la escuela, los átomos están formados por un núcleo de neutrones y protones, alrededor del cual los electrones órbitan. Los núcleos atómicos pueden unirse para formar átomos más grandes, o fragmentos para formar átomos más pequeños. El primer caso se llama fusión nuclear, y este es el proceso que ocurre en las estrellas, y que los investigadores están tratando de recrear hoy en el laboratorio como un medio para producir energía. En el calor y la presión infernal, los átomos se fusionan para formar átomos más pesados. Por ejemplo, en una estrella como el sol, los núcleos de hidrógeno se fusionan para formar núcleos de helio. Este proceso libera energía, que irradia en el sistema solar, creando condiciones habitables en la Tierra.
Sin embargo, cuando se divide un núcleo, lo llamamos fisión nuclear, que explotamos de manera controlada en las centrales nucleares y de una manera deliberadamente no controlada en las bombas nucleares. En este caso, los átomos más pesados inestables se fragmentan en átomos más ligeros, un proceso que también libera energía. Además de la energía, también se liberan exceso de neutrones, lo que desencadena con precisión la reacción de la cadena de fisión diseñada por Szilard. Sin embargo, para mantener una reacción en cadena, el material fissil debe alcanzar la criticidad: un estado en el que se liberan suficientes neutrones y golpean otros átomos para continuar desencadenando otros átomos para dividirse. En un reactor nuclear, la criticidad por criticidad es el objetivo; En una bomba atómica, debe superarse, donde una reacción desencadena varias reacciones adicionales y causa la transmisión del proceso.
De la fisión a la fusión
Estas armas discutidas hasta ahora son bombas atómicas “clásicas”, basadas en la fisión. Como regla general, una bomba atómica se desencadena por una explosión química, que comprime una masa de uranio o plutonio hasta que excede la criticidad. Sin embargo, los desarrollos posteriores en esta área de investigación han llevado a otro tipo de dispositivo nuclear, llamada bomba de fusión. Estas se llaman bombas termonucleares, en las que ocurre una secuencia de dos explosiones. La explosión principal es equivalente a una bomba de fisión, con la secuencia mencionada de explosión química y la cadena de fisión. La energía liberada por la explosión primaria conduce a una explosión secundaria, utilizada para desencadenar la fusión de átomos de hidrógeno. El dispositivo más poderoso de este tipo jamás diseñado y probado es la famosa bomba del zar, que fue explotada en el Ártico en 1961 por la Unión Soviética.
Cómo ocurre la explosión
Todos tenemos la imagen de una nube de hongos en nuestras mentes. Pero, ¿cómo es? Tan pronto como explota una bomba atómica, en el primer segundo, hay una liberación repentina de energía en forma de neutrones libres y rayos gamma. La explosión aparece como una ardiente esfera que se extiende a decenas de kilómetros del gatillo. Esta ardiente explosión, que se eleva en la atmósfera, crea la forma típica de hongos. Se produce un flash térmico; El calor emitido puede iniciar incendios y causar quemaduras incluso kilómetros del centro de la explosión (dependiendo del poder de la bomba).
Expansión tan rápido, la explosión crea una onda de choque, un cambio repentino en la presión atmosférica que crea una gran parte de la destrucción asociada con bombas atómicas. Sin embargo, la peculiaridad de las bombas atómicas es la consecuencia radiactiva: una lluvia de productos de fisión que se propaga en el área que rodea la explosión y que puede contaminarlo con elementos radiactivos durante décadas.
Esta historia apareció originalmente en Cable Italia y fue traducido del italiano.
