Proyecto Manhattan

Los científicos nucleares Leó SzilárdEdward Teller y Eugene Wigner, refugiados judíos provenientes de Hungría creían que la energía liberada por la fisión nuclear podía ser utilizada para la producción de bombas por los alemanes, por lo que persuadieron a Albert Einstein, el físico más famoso en Estados Unidos, para que advirtiera al presidente Franklin D. Roosevelt de este peligro por medio de una carta que Szilárd escribió y fue enviada el 2 de agosto de 1939. En respuesta a la advertencia, Roosevelt incrementó las investigaciones acerca de las implicaciones en la seguridad nacional de la fisión nuclear. Después de la detonación sobre Hiroshima, Einstein comentaría: “debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt.” Roosevelt creó una vez Comité del Uranio ad hoc a cargo de Lyman Briggs, entonces jefe del National Boureau of Standards, el cual inició sus investigaciones en 1939 en el Naval Research Laboratory en Washington, en donde el físico  Philip Abelson investigó la separación de los isótopos de uranio. En la Universidad de Columbia, el físico Enrico Fermi construyó prototipos de reactores nucleares utilizando diferentes configuraciones de grafito y uranio. En 1940 Vannevar Bush, director del Instituto Carnegie de Washington, organizó del Comité de Investigación de la Defensa Nacional para movilizar los recursos científicos de los Estados Unidos hacia el apoyo de las investigaciones orientadas a la guerra…

 Proyecto Manhattan

El Consejo de Investigación de la Defensa Nacional se hizo luego cargo del “Proyecto Uranio”, como se conocía el programa de física nuclear, y en 1940 V. Bush y Roosevelt crearon la Oficina de Desarrollo en Investigación Científica con el fin de ampliar estos esfuerzos. El 9 de octubre de 1941, Roosevelt autorizó finalmente el desarrollo del arma atómica.

Paneles de control y operadores del sistema de cálculo principal del Proyecto Manhattan situado en Oak Ridge, Tennessee. Durante el proyecto Manhattan los operadores eran mujeres que trabajaban en turnos de 24 horas sin conocer el propósito o consecuencias de su trabajo

El 7 de diciembre de 1941 con el ataque japonés a Pearl Harbor, Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial. Un día antes, V. Bush creó el Comité S-1 con el objetivo de guiar las investigaciones. Los esfuerzos para obtener material para la bomba se incrementaron en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California y el Departamento de Física de la Universidad de Columbia. Para obtener isótopos de plutonio se tiene que bombardear con neutrones el Uranio-238, el cual absorbe los neutrones transformándose en Uranio-239, emite una partícula beta convirtiéndose en Neptunio-239, y finalmente emite otra partícula beta para pasar a plutonio-239. Con este fin, en 1942 se construyeron enormes plantas en Oak Ridge (Sitio X) Tennessee y Hanford (Sitio W) Washington para realizar esta separación. A principios de 1942 el físico y Premio Nobel Arthur Holly Compton organizó el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión. Compton solicitó al físico teórico J. Robert Oppenheimer de la Universidad de California que se encargara de realizar los cálculos sobre neutrones de alta velocidad, esenciales para la viabilidad del arma nuclear. John Manley, un físico del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, fue designado para ayudar a Oppenheimer a hallar respuestas contactando y coordinando varios grupos de físicos experimentales dispersos en todo el país.

File:Manhattan Project US Map.png

Selección de centros de investigación vinculados al Proyecto Manhattan

Enlace directo: Guerra nuclear

En la primavera de 1942, Oppenheimer y Robert Serber de la Universidad de Illinois trabajaron en los problemas de la difusión de neutrones, movimiento de neutrones en la reacción en cadena, e hidrodinámica, comportamiento de la explosión producida por la reacción en cadena. Este estudio preliminar fue revisado el mismo verano por un grupo de físicos teóricos integrado por Hans Bethe, John Van Vleck, Edward TellerFelix Bloch, Emil Konopinski, Wisam Ankah, Robert Serber, Stanley S. Frankel y Eldred C. Nelson quienes concluyeron que la bomba de fisión era viable. Los científicos sugirieron que la reacción podía iniciarse acoplando una masa crítica, ya sea disparando dos masas subcríticas de plutonio o uranio; o por medio de implosionar o comprimir una esfera hueca de los mismos materiales. Por su parte, Teller contemplaba la posibilidad de fabricar un dispositivo mucho más poderoso o Superbomba al rodear la bomba de fisión con deuterio y tritio, sin embargo, el dispositivo no sería probado hasta 1952 ya finalizada la guerra. Edward Teller también especuló con la posibilidad de que la bomba atómica pudiera incendiar la atmósfera terrestre al desencadenar una hipotética reacción de fusión en cadena del hidrógeno. En un primer momento Oppenheimer se tomó muy en serio ese riesgo, y lo puso en conocimiento de Arthur H. Compton. Pero tanto Bethe como Serber, Teller o el propio Oppenheimer lo descartaron casi de inmediato, considerándolo teóricamente imposible. En 1946, acabada la guerra, Edward Teller se ocuparía, junto con sus colaboradores de Los Alamos Konopinsky y Marvin, de redactar un informe, desclasificado en 1973, descartando por completo la posibilidad de incendio de la atmósfera, “incluso asumiendo las hipótesis más extravagantes”. Por desgracia, según Oppenheimer, Compton “no tuvo el sentido común suficiente como para mantener la boca cerrada” y mientras tanto filtró el asunto a Washington, lo que hizo que la cuestión “jamás quedara enterrada”, y no se zanjara hasta la detonación de la Prueba Trinity. Además, tras la guerra volvió a salir varias veces a la luz, especialmente en 1959, 1975, y 1992, y en gran parte debido a una confusión por parte de la prensa: el informe de Teller se refería a ello no como algo “imposible” sino “improbable”, ya que la probabilidad de que algo semejante ocurriera quedaba fuera de cualquier planteamiento científico, y Compton concedió en 1959 una entrevista a Pearl S. Buck que ésta malinterpretó completamente al transcribir que tal probabilidad era “una entre un millón”. Este aserto sirvió a su vez al periodista H.C. Dudley y al New York Times para considerar plausible la amenaza de una fusión del hidrógeno terrestre causada por la explosión de una bomba atómica. El resultado de las reuniones fue resumido por Serber en “The Los Alamos Primer” (LA-1 en línea), y suministraron la base teórica original para el diseño de la bomba atómica, que se convirtió en la tarea principal de Los Alamos durante la guerra; y la idea de la bomba H, que se mantuvo en el laboratorio durante la posguerra. En septiembre de 1942 las dificultades encontradas al desarrollar investigaciones en universidades dispersas por todo el país hicieron evidente la necesidad de crear un nuevo laboratorio dedicado exclusivamente a esta tarea, sin embargo, esta necesidad fue puesta en segundo plano dada la demanda de plantas que pudieran producir suficiente uranio y plutonio para crear las bombas atómicas. Las operaciones a gran escala relacionadas con el proyecto fueron asignadas al ejército por el presidente Roosevelt, y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército asignó al Coronel James Marshall para supervisar la construcción de fábricas para la separación de isótopos de uranio y producción de plutonio. En ese tiempo, el único método que parecía prometedor para la separación a gran escala era la separación electromagnética, desarrollada por Ernest Lawrence en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California, sin embargo, los científicos continuaron estudiando otros métodos alternativos debido a su alto costo y a que era improbable que pudiera producir suficiente material antes del final de la guerra. El ejército determinó que una ubicación cerca de Knoxville Tennessee sería el lugar más apropiado para construir la planta de separación, pero debido a que los oficiales a cargo desconocían qué extensión sería necesaria, se retrasó su adquisición.

File:ChicagoPileTeam.png

Equipo de la pila atómica

Enlace directo: Accidente de Three Mile Island

Ver también: El desastre Nuclear de Hiroshima

De igual forma, debido a su naturaleza de proyecto experimental, el proyecto no pudo competir con las demás prioridades del ejército en tiempo de guerra, como la demanda de acero para la construcción de fábricas, lo cual le causó retrasos. En otoño de 1943, el Coronel Marshall tuvo la idea de una operación de inteligencia independiente, gestionada por el Jefe de Distrito del Proyecto Manhattan, con el fin de averiguar los progresos alemanes en la investigación atómica: la Operación Alsos. El proyecto Manhattan consiguió su objetivo de producir la primera bomba atómica en un tiempo de 2 años 3 meses y 16 días, detonando la primera prueba nuclear del mundo (Prueba Trinity) el 16 de julio de 1945 cerca de Alamogordo, Nuevo México. La continuación del proyecto condujo a la producción de dos bombas A conocidas como Little Boy y Fat Man con pocos días de intervalo, las cuales detonaron en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 y en Nagasaki el 9 de agostorespectivamente…[1]

Enlace directo: Chernóbil

La Factoria Historica

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[1] El mayor problema que resolver para la construcción de una bomba atómica fue la obtención de suficiente material fisible y de suficiente pureza. El problema fue abordado simultáneamente por dos enfoques, los cuales se encuentran representados en cada una de las dos armas desplegadas en las ciudades japonesas. La bomba de Hiroshima, Little Boy, estaba basada en el isótopo de uranio U-235, un isótopo bastante raro que debe ser separado del isótopo más común del uranio, el U-238 que no es adecuado para la fabricación de bombas atómicas. La separación se llevó a cabo en las instalaciones Oak Ridge utilizando principalmente el método de difusión gaseosa de hexafloruro de uranio (UF6), y también otros como el calutrón, que utiliza el principio de separación magnética en un espectrómetro de masa; y la difusión térmica. La bomba de Nagasaki, Fat Man, en contraste utilizó el isótopo de plutonio Pu-239, el cuál es un elemento sintético, pero más complicado en cuanto a su sistema de detonación, la cual se inicia por medio de un dispositivo de implosión que fue desarrollado durante el proyecto en las instalaciones de Los Alamos.

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