La semana anterior
nombramos de pasada al matrimonio Curie y a Albert
Einstein, que junto con otros científicos contribuyeron, a finales del siglo
XIX y principios del XX, a estudiar el fenómeno de la radiactividad y establecer
las bases de la Física Nuclear. En toda rama de la Ciencia se comienza siempre
por la investigación básica, es decir, se piensa sobre el asunto, se
hacen hipótesis y se intenta entender cómo funciona el proceso en cuestión. El
siguiente paso consiste en comprobar dichas hipótesis y, una vez comprobadas,
encontrarle a estos conocimientos aplicaciones prácticas que nos sean de
utilidad, que hagan nuestra vida más fácil. El problema está en que el primer
empujón para el desarrollo tecnológico en un determinado campo casi siempre está
relacionado con las aplicaciones militares, o lo que es lo mismo, el dinero lo
ponen personas que quieren hacer su vida más fácil mediante la destrucción de
la vida de los demás.
El descubrimiento del neutrón por Chadwick en 1932
permitió la radiactividad inducida y aceleró la investigación nuclear, pero fue
durante la Segunda Guerra Mundial cuando esta disciplina dio un paso de gigante
con el Proyecto Manhattan, dirigido por Robert Oppenheimer y Enrico Fermi y
llevado a cabo en distintas sedes, entre ellas la de Los Álamos, en Nuevo Méjico.
Esta tarea de investigación y desarrollo permitió comprender las reacciones
nucleares de fisión de distintos isótopos del uranio y el plutonio. Antes de
proseguir, expliquemos brevemente que la fisión
de un núcleo pesado inestable se produce cuando éste se divide en dos núcleos
más ligeros, aparte de otras partículas más pequeñas. Por ejemplo, un núcleo de
uranio 235 que recibe un impacto de un neutrón no muy rápido puede escindirse
en dos núcleos, de kriptón y bario, liberando en el proceso tres neutrones
rápidos y una gran cantidad de energía. Esta energía aparece porque, como
dijimos en la entrada anterior, la masa final de todos los productos ha
disminuido un poco con respecto a la inicial, a pesar de que no han cambiado ni
el número total de protones ni el de neutrones. La clave del asunto está en que
si se consigue ralentizar los neutrones emitidos para que produzcan a su vez
nuevas fisiones, se puede alcanzar una reacción en cadena que libera una cantidad ya no
grande sino enorme de energía.
Tras muchos cálculos y muchas pruebas de
laboratorio, no exentas de accidentes a veces mortales,
la primera detonación de un ingenio nuclear, con el nombre clave de Trinity,
tuvo lugar el 16 de julio de 1945 cerca de Socorro, Nuevo Méjico (Muy apropiado,
el nombre). La bomba, conocida como The Gadget (El Cacharro), tenía un
mecanismo de implosión y usaba plutonio como combustible. Las dos siguientes
bombas atómicas han sido las únicas utilizadas en combate
en toda la Historia, y pusieron fin a la Segunda Guerra Mundial. Little Boy, parte de cuyos componentes fueron
llevados a Japón por el infortunado USS Indianapolis,
explotó sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945. Del uranio usado como
combustible (del tamaño de una pelota de tenis, como decíamos la semana pasada)
se convirtieron en energía tan sólo entre 600 y 860 miligramos, que bastaron
para matar, bien al instante o bien en los meses siguientes, a unas cien mil
personas, aunque la cifra varía dependiendo de la fuente. La segunda, Fat Man, una bomba de plutonio con un diseño
similar a The Gadget, estaba destinada a caer sobre Kokura tres días después,
pero la espesa nubosidad hizo que se cambiara de objetivo en el último momento
y se lanzara sobre Nagasaki (Cuando leí esto me vino a la mente la imagen de un
dios perverso jugando a los dados). Se activó a quinientos metros de altitud,
como Little Boy, y debido a la mala visibilidad no dio de lleno en el blanco, matando
“sólo” a unas cincuenta mil personas. Después de esto, Japón firmó la
rendición.
Tras la Segunda Guerra Mundial, la
mayor parte de la comunidad científica, horrorizada, trata de hacer comprender
a los líderes políticos y al público en general los peligros de las armas
nucleares, pero aun así continúan los
ensayos en suelo americano, muchos de ellos en Nevada. Los
soviéticos hacen su primera prueba en 1949, iniciando así la carrera armamentística
nuclear y la Guerra Fría
entre los Estados Unidos y la Unión Soviética. En el Boletín de Científicos
Atómicos nace la idea del Reloj del Juicio Final
como metáfora de la proximidad del holocausto nuclear, representado por la
medianoche. Incluso el propio Robert Oppenheimer
utiliza su posición para intentar frenar la escalada armamentística, llegando a
hacerse molesto hasta el punto de que en 1954 se le retira su acceso a
proyectos de alta seguridad. Después de un largo y tenso debate, los Estados Unidos deciden
fabricar una bomba basada en la fusión nuclear, siendo seguidos meses después
por los soviéticos.
Detengámonos un poco a explicar qué es la
fusión: es un tipo de
reacción nuclear que consiste en la unión de dos núcleos en uno de mayor
tamaño. En algunos casos de fusión de isótopos ligeros la masa final es menor
que la inicial, y por tanto también se libera energía; el problema es que para
vencer la repulsión eléctrica entre los protones cargados positivamente, para
conseguir acercar los dos núcleos lo suficiente como para que actúen los enlaces
nucleares fuertes, hay que someter las muestras a temperaturas muy altas que
hagan vibrar los átomos a una gran velocidad. Un ejemplo es el del deuterio y el tritio, dos isótopos del hidrógeno,
que cuando logran acercarse lo suficiente se fusionan en un núcleo de helio, mucho
más estable, emitiéndose también un neutrón y mucha energía. Esto es
precisamente lo que ocurre en el interior del Sol, un reactor de fusión gigante
que nos proporciona la gran mayoría de la energía que usamos en la Tierra; bien
de forma directa, como energía solar, o indirecta, siendo absorbida en la
fotosíntesis por las plantas que después dan lugar (junto con los animales que
se las comen) a los combustibles fósiles de los que dependemos ahora mismo. Por
tanto, una bomba de fusión es como una pequeña estrella que nace y vive por
unos instantes aquí, en la superficie terrestre, y es mucho más potente que las
de fisión.
La década de los cincuenta, época de gran tensión
entre los USA y la URSS, comienza con la detonación de los primeros ingenios
termonucleares basados en la fusión del hidrógeno, llevada a cabo por los
Estados Unidos en distintos atolones del Pacífico. Ivy Mike, el dispositivo
termonuclear de deuterio líquido probado en 1952, no podía ser utilizado como
arma debido a su gran tamaño; el dudoso honor de ser la primera bomba de
hidrógeno propiamente dicha probada en la Historia corresponde a Castle Bravo,
en 1954, que con una energía liberada de quince megatones constituye el record absoluto
de los Estados Unidos, aunque no llega ni a un tercio de la energía del artefacto más potente jamás detonado,
la Bomba Zar.
A principios de los sesenta las dos potencias firman
un tratado que prohíbe las pruebas nucleares atmosféricas, aunque se siguen
realizando muchos ensayos con bombas bajo tierra o bajo el agua.
Francia y China comienzan sus propias pruebas a finales de la década. En los
setenta se firman algunos acuerdos, pero no surten el suficiente efecto, y
además India prueba su primera bomba. Con la retirada de los atletas olímpicos
estadounidenses en Moscú en 1980 y la llegada de Ronald Reagan
al poder, la Guerra Fría está más tensa que nunca, y el diálogo entre las dos
potencias es prácticamente nulo. A finales de los ochenta, gracias a la
política de Mijaíl Gorbachov y a la caída del Muro de Berlín, la situación se
relaja y tanto Estados Unidos como Rusia reducen bastante sus arsenales. Con el
cambio de milenio, el número de cabezas nucleares continúa en descenso pero se
siguen realizando pruebas, por ejemplo en Pakistán, y corren rumores de que
Irán también quiere desarrollar
armamento nuclear. Además, en los últimos años, a este problema se le suma el
del cambio climático, que también amenaza con destruir la civilización
occidental tal y como la conocemos, pero de esto ya hablaremos más adelante… En total, y a día de hoy, se han hecho unas dos mil
pruebas nucleares en toda la Historia, en una docena de puntos del planeta.
Desde 1998, que sepamos, sólo Corea del Norte ha detonado tres artefactos, el
último de ellos el pasado febrero.
La entrada me ha quedado bastante
larga, así que al final he preferido “fisionarla” en dos para que podáis
asimilar bien todos los datos, que como veis son bastante escalofriantes… No es
buena una dosis tan alta de radiactividad en tan poco tiempo. La semana que
viene os hablaré de los usos pacíficos de los isótopos radiactivos y de las
ventajas y desventajas de las centrales nucleares, y responderé a la pregunta
de si estoy a favor o en contra de éstas. También volveré a hablar, en las
conclusiones, del Reloj del Juicio Final, y os diré si creo que sus manecillas
llegarán a señalar alguna vez la medianoche.
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