La gente suele tener dos reacciones cuando observa por primera vez las tripas de un arma termonuclear, no necesariamente excluyentes entre sí. La primera es el sobrecogimiento: hasta el más zoquete intuye que no se halla ante una cosa corriente, sino ante un poder inquietante, asombroso y letal. La segunda es la decepción, porque aquello tiene las pintas de una poca chatarrería como la que podrías encontrar en cualquier garaje. Cuencos, tubos y aros de metal pulido. Moldes de una especie de gel amarillento, que recuerdan vagamente a las formas de un balón de fútbol. Otros, de poliestireno (sí, poliestireno común). Y los consabidos cables y circuititos electrónicos. Todo lo cual cabe perfectamente encima de una mesa cualquiera.
Descripción Entonces, el cachondo de tu guía podría decirte: "no, no, lo que explota es eso de ahí". Y tú mirarías, claro. Ahí, dentro de unos contenedores similares a neveras de camping, verías tres tipos de objetos. El primero, unas esferas metálicas pulidas muy parecidas a bolas de petanca. El segundo, una bolsa de polvo blanco. El tercero, una especie de termo de café pequeño. Primero... ¿Qué es un arma nuclear? Una arma nuclear es un explosivo de alto poder que utiliza la energía nuclear, esto incluye el vector transportador, como los misiles balísticos intercontinentales, los misiles balísticos de lanzamiento submarino y parte de la infraestructura involucrada en su manejo y operación. Fisión El corazón de un arma nuclear moderna es tan solo una esfera hueca de plutonio-239 supergrade al 99% o más, normalmente envuelta en otra concéntrica de berilio. Si es un arma muy avanzada, contendrá menos de tres kilos de plutonio; con lo denso que es, eso te cabe en el puño aunque seas de manos pequeñas. Hueca y todo, no es más grande que una bola de petanca. Si fuera de mediana tecnología, serán unos cuatro o cinco kilos y un poco mayor, como una pelota de voleibol. La bomba de Nagasaki usó 6,2 kg. ¿Qué es lo que hace que un núcleo fisione, es decir, se rompa? No gran cosa. Ocurre constantemente en la naturaleza, por simple probabilidad cuántica o cualquier estímulo exterior. Los núcleos grandes e inestables tienden a romperse y, según una determinada probabilidad, lo hacen a todas horas. Por ejemplo, la mayor parte del uranio existente en la naturaleza ha fisionado ya a lo largo de los últimos miles de millones de años, y por eso es tan raro en la actualidad. Esto se llama fisión espontánea, y va ocurriendo a su ritmo. En la imagen, un núcleo de uranio-235 absorbe un neutrón, se convierte en uranio-236 altamente inestable y fisiona en dos elementos nuevos, kriptón-92 y bario-141 (sí, como en la transmutación de los alquimistas). Al hacerlo, libera varios neutrones más y una cantidad importante de energía en forma de radiación. Esto es la masa crítica: la cantidad de material fisible que necesitas acumular para que se produzca una reacción en cadena sostenida. Cuando usas uranio-235, esta cantidad es de 52 kilos. Usando plutonio-239, es de sólo diez kilos. Por eso, las bombas de plutonio son mucho más pequeñas y ligeras que las de uranio, lo que facilita su uso militar práctico. A la izquierda, vemos una masa subcrítica (arriba) donde la mayor parte de los neutrones escapan; una masa crítica (al medio) donde hay reacción en cadena sostenida; y una masa también crítica (abajo) que, a pesar de ser tan pequeña como la primera, está envuelta en un reflector neutrónico (como el berilio) y eso le permite alcanzar criticidad. La pequeña explosión, la gran explosión. En primer lugar, tomamos la esfera hueca de plutonio-239 y la envolvemos en otra concéntrica de berilio. El berilio no es fisionable, ni fisible, ni siquiera radioactivo. Está ahí porque constituye un reflector neutrónico de primera. Es decir: cuando recibe los neutrones rápidos del plutonio que hay dentro, tiende a devolvérselos e incluso añadir unos cuantos más. Esto ayuda a sostener la reacción en cadena, pues los neutrones que escapan de la misma al exterior resultan rebotados de vuelta al interior. Dijimos que la masa crítica del plutonio es de unos diez kilos en condiciones normales de densidad y temperatura. Pero resulta que la masa crítica es inversamente proporcional a la densidad, la temperatura y la cantidad de neutrones rápidos que haya circulando por dentro. Cuanto mayor es la densidad, la temperatura y el flujo neutrónico, menor es la masa crítica. Si conseguimos comprimir muy deprisa la esfera hueca de plutonio en forma de una esfera compacta a alta temperatura, presión y flujo neutrónico, el plutonio saltará rápidamente de ser muy subcrítico a ser muy supercrítico, lo que iniciará una reacción en cadena sostenida e instantánea de alta energía hasta que el material se agote o disperse por la propia explosión resultante. Como además –dijimos más arriba– al plutonio le cuesta un poquito empezar a emitir neutrones, cuando empiece a suceder sucederá de golpe, en avalancha, formando un pico de energía más breve pero más intenso que el del uranio. (En la imagen de la izquierda, 5,3 kg de plutonio-239 militar supergrade al 99,96%, antes de su procesado metalúrgico; suficiente para volar una ciudad). BAJAR ESTA ANIMACION! http://www.mediafire.com/?mzz0d1jjjqb ¿Estamos listos para volar algo serio? Pues vamos allá. Atención, porque va a ocurrir todo en pocos microsegundos: 5. Se produce una reacción en cadena instantánea de alta energía durante un cuarto de microsegundo. El centro geométrico del arma salta de golpe a estado plasmático, con una temperatura equivalente a cientos de miles de grados centígrados, con lo que la reacción se embala aún más. En este punto, la temperatura va cayendo a unos 3.000 ºC. Esta primera bola de fuego deja de brillar y se vuelve transparente, fenómeno conocido como la ruptura (breakaway). Pero entonces la esfera isotérmica aparece de nuevo por detrás, aún a 8.000 ºC; impacta contra la onda de choque que ha ido perdiendo velocidad y la realimenta violentamente, provocando así una tormenta ígnea en todas direcciones a miles de grados de temperatura y velocidades supersónicas. Es la onda de choque termocinética o segundo pulso, causante de la destrucción extensa típica de las armas nucleares, que en las más potentes puede llegar a decenas de kilómetros. Las personas mueren abrasadas, reventadas y por efecto del colapso de los edificios y el impacto de los proyectiles que vuelan a gran velocidad hacia todas partes (notoriamente, los cristales). Conforme aumenta la distancia, poco a poco, la onda de choque se va disipando (las colinas y otras irregularidades del terreno pueden proteger a lo que haya inmediatamente al otro lado). La cosa no acaba aquí; qué va. ¿Te acuerdas de todos esos neutrones que escaparon cuando finalizaba la reacción en cadena? Bueno, pues esos también llegan detrás, y la radiación neutrónica es extremadamente penetrante. La más penetrante de todas, capaz de atravesar metros de hormigón armado. Bien es cierto que estos interactúan un poco más con el aire... para producir más radiación gamma. Pero los neutrones hacen algo que no hacen las otras formas de radiación: cuando alcanzan los átomos circundantes, los desestabilizan y los vuelven radioactivos también. Y a continuación viene la onda de choque, para pulverizarlos y esparcirlos por todas partes: es la primera fase de la contaminación radiológica, a la que pronto se sumarán los restos de la bomba y los isótopos radioactivos formados al paso de la esfera isotérmica. Cuando la onda de choque cese, la nube en hongo y los vientos terminarán de esparcirlos por todas partes. Grapple-Orange Herald (31 de mayo de 1957). Desarrollada por el Reino Unido, fue el dispositivo de fisión más potente detonado jamás: cerca del límite teórico máximo, con 720 kilotones efectivos (cincuenta veces Hiroshima). Las armas de fisión de este calibre son muy costosas e imprácticas. –¿Y entonces? –le preguntas a tu guía, el simpático. Continuacion...
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