Hiedra Mike
Prueba nuclear estadounidense de 1952

Hiedra Mike
Detonación y posterior nube de hongo del disparo de "Mike" (en cámara rápida).
Información
País
Islas Marshall de los Estados Unidos
Serie de pruebasOperación Ivy
Sitio de pruebaEnewetak , Territorio en Fideicomiso de las Islas del Pacífico
Fecha1 de noviembre de 1952
(hace 71 años) ( 1952-11-01 )
Tipo de pruebaAtmosférico
Producir10,4 megatones de TNT
Cronología de la prueba

Ivy Mike fue el nombre en clave dado a la primera prueba a gran escala de un dispositivo termonuclear , en el que parte del rendimiento explosivo proviene de la fusión nuclear . [1] [2] [3] Ivy Mike fue detonado el 1 de noviembre de 1952 por los Estados Unidos en la isla de Elugelab en el atolón de Enewetak , en la ahora nación insular independiente de las Islas Marshall , como parte de la Operación Ivy . Fue la primera prueba completa del diseño Teller-Ulam , un dispositivo de fusión por etapas . [4]

Debido a su tamaño físico y al tipo de combustible de fusión ( deuterio líquido criogénico ), el dispositivo "Mike" no era adecuado para su uso como arma de lanzamiento. Se concibió como un experimento de prueba de concepto "técnicamente conservador" para validar los conceptos utilizados para detonaciones de varios megatones . [4]

Las muestras de la explosión tenían trazas de los isótopos plutonio-246 , plutonio-244 y los elementos previstos einstenio y fermio . [5]

Cronograma

A partir del avance de Teller-Ulam en marzo de 1951, se produjo un progreso constante en las cuestiones involucradas en una explosión termonuclear y hubo recursos adicionales dedicados a la puesta en escena y presión política para ver una prueba real de una bomba de hidrógeno. [6] : 137–139  Una fecha dentro de 1952 parecía factible. [7] : 556  En octubre de 1951, el físico Edward Teller presionó para julio de 1952 como fecha objetivo para una primera prueba, pero el jefe del proyecto Marshall Holloway pensó que octubre de 1952, un año después, era más realista dada la cantidad de trabajo de ingeniería y fabricación que requeriría la prueba y dada la necesidad de evitar la temporada de monzones de verano en las Islas Marshall. [8] : 482  El 30 de junio de 1952, el presidente de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, Gordon Dean, le mostró al presidente Harry S. Truman un modelo de cómo se vería el dispositivo Ivy Mike; La prueba se fijó para el 1 de noviembre de 1952. [7] : 590 

Un intento de retrasar significativamente la prueba, o no realizarla en absoluto, fue realizado por el Panel de Consultores sobre Desarme del Departamento de Estado , presidido por J. Robert Oppenheimer , quien consideró que evitar una prueba podría prevenir el desarrollo de una nueva arma catastrófica y abrir el camino para nuevos acuerdos de armas entre los Estados Unidos y la Unión Soviética . [6] : 139–142  Sin embargo, el panel carecía de aliados políticos en Washington, y no se realizó ningún retraso de prueba por este motivo. [6] : 145–148 

Hubo un deseo aparte de que se retrasara muy poco la prueba, por razones más políticas: estaba prevista que se llevara a cabo unos días antes de las elecciones presidenciales de 1952. [ 8] : 497  Truman quería mantener la prueba termonuclear alejada de la política partidista, pero no tenía ningún deseo de ordenar un aplazamiento de la misma; sin embargo, hizo saber que no le importaría que se retrasara más allá de las elecciones debido a que se encontraran "razones técnicas". [7] : 590–591  [8] : 497–498  El miembro de la Comisión de Energía Atómica Eugene M. Zuckert fue enviado al sitio de pruebas de Enewetak para ver si se podía encontrar tal razón, pero las consideraciones meteorológicas (en promedio, solo había un puñado de días cada mes que eran adecuados para la prueba) indicaron que debería seguir adelante según lo planeado, y al final no se produjo ningún retraso en el cronograma. [7] : 590–592  [8] : 498 

Diseño y preparaciones del dispositivo

Vista de la carcasa del dispositivo "Salchicha", con su instrumentación y equipo criogénico acoplados. Los tubos largos se utilizaban para realizar mediciones; su función era transmitir la primera radiación de las etapas "primaria" y "secundaria" (conocida como "luz Teller") a los instrumentos justo cuando el dispositivo era detonado, antes de ser destruido en la explosión. El hombre sentado en la parte inferior derecha muestra la escala.

El dispositivo "Mike", de 82 toneladas cortas (74 toneladas métricas), era un edificio que parecía una fábrica más que un arma. [9] Se ha informado de que los ingenieros soviéticos se referían despectivamente a "Mike" como una "instalación termonuclear". [10] : 391 

El dispositivo fue diseñado por Richard Garwin , un estudiante de Enrico Fermi , por sugerencia de Edward Teller . Se había decidido que nada más que una prueba a escala real validaría la idea del diseño de Teller-Ulam . Se le indicó a Garwin que usara estimaciones muy conservadoras al diseñar la prueba, y se le dijo que no necesitaba ser lo suficientemente pequeño y liviano como para ser desplegado desde el aire. [11] : 327 

Se eligió el deuterio líquido como combustible para la reacción de fusión porque su uso simplificaba el experimento desde el punto de vista físico y hacía que los resultados fueran más fáciles de analizar. Desde un punto de vista de ingeniería, su uso requirió el desarrollo de tecnologías previamente desconocidas para manejar el difícil material, que debía almacenarse a temperaturas extremadamente bajas, cerca del cero absoluto . [9] : 41–42  Se construyó una gran planta criogénica para producir hidrógeno líquido (utilizado para enfriar el dispositivo) y deuterio (combustible para la prueba). También se construyó una planta de energía de 3000 kilovatios (4000 hp) para la instalación criogénica. [9] : 44 

El dispositivo que se desarrolló para probar el diseño de Teller-Ulam se conoció como diseño "Salchicha": [9] : 43 

  • En su centro había un Dewar ( frasco de vacío ) o criostato cilíndrico de acero aislado . Este tanque, de casi 7 pies (2,1 m) de ancho y más de 20 pies (6,1 m) de alto, [9] : 43  tenía paredes de casi 30 cm (0,98 pies) de espesor. [12] Pesaba aproximadamente 54 toneladas cortas (49 toneladas métricas). [13] Era capaz de contener 1.000 L (260 galones estadounidenses) de deuterio líquido, enfriado hasta casi el cero absoluto. [14] [15] El deuterio criogénico proporcionó el combustible para la etapa "secundaria" ( fusión ) de la explosión. [9] : 43 
  • En un extremo del matraz Dewar cilíndrico había una bomba de fisión regular TX-5 [16] : 66  (sin refuerzo [16] : 43  ). La bomba TX-5 se utilizó para crear las condiciones necesarias para iniciar la reacción de fusión. Esta etapa de fisión "primaria" estaba anidada dentro de la caja de radiación en la sección superior del dispositivo y no estaba en contacto físico con la etapa de fusión "secundaria". La TX-5 no requería refrigeración. [16] : 43  [9] : 43–44 
  • Por el centro del matraz Dewar, dentro del secundario, había una barra cilíndrica de plutonio dentro de una cámara de gas tritio. Esta "bujía de fisión" fue implosionada por los rayos X de la detonación primaria. Eso proporcionó una fuente de presión hacia afuera dentro del deuterio y aumentó las condiciones para la reacción de fusión. [9] : 43–44 
  • Alrededor del conjunto había un "apisonador" de uranio natural de 5 toneladas cortas (4,5 toneladas métricas) . El exterior del apisonador estaba revestido con láminas de plomo y polietileno , formando un canal de radiación para conducir rayos X desde la etapa "primaria" a la "secundaria". Como se establece en el diseño de Teller-Ulam , la función de los rayos X era comprimir la "secundaria" con ablación del apisonador/impulsor , presión de plasma de espuma y presión de radiación . Este proceso aumenta la densidad y la temperatura del deuterio al nivel necesario para sostener una reacción termonuclear y comprimir la "bujía" a una masa supercrítica , induciendo a la "bujía" a sufrir fisión nuclear y, de ese modo, iniciar una reacción de fusión en el combustible de deuterio circundante. [9] : 43–44 
La cabina de disparos de Ivy Mike y la torre de señales.

El dispositivo "Mike" completo (incluido el equipo criogénico) pesaba 82 toneladas cortas (74 toneladas métricas). Estaba alojado en un gran edificio de aluminio corrugado, llamado cabina de disparo, que tenía 88 pies (27 m) de largo, 46 ​​pies (14 m) de ancho y 61 pies (19 m) de alto, con una torre de señales de 300 pies (91 m). Se utilizaban señales de televisión y radio para comunicarse con una sala de control en el USS  Estes donde se encontraba el pelotón de disparo. [9] : 43–44  [17] : 42 

Se instaló en la isla de Elugelab , en el Pacífico , parte del atolón Enewetak . Elugelab estaba conectado a las islas de Dridrilbwij (Teiteir), Bokaidrikdrik (Bogairikk) y Boken (Bogon) por una calzada artificial de 2,7 km (9000 pies). Encima de la calzada había un tubo de madera contrachapada revestido de aluminio lleno de globos de helio , conocido como caja de Krause-Ogle . [17] : 34  Esto permitió que la radiación gamma y de neutrones pasara sin inhibiciones a los instrumentos en una estación de detección no tripulada, la Estación 202, en la isla Boken. Desde allí se enviaron señales al equipo de grabación en la Estación 200, también alojada en un búnker en la isla Boken. El personal regresó a la isla Boken después de la prueba para recuperar el equipo de grabación. [17] : 136, 138 

En total, 9.350 militares y 2.300 civiles participaron en el ataque a "Mike". [17] :  2  La operación contó con la cooperación del ejército, la marina, la fuerza aérea y los servicios de inteligencia de los Estados Unidos. El USS Curtiss trajo componentes desde los Estados Unidos a Elugelab para su ensamblaje. El trabajo se completó el 31 de octubre a las 5:00 p. m. En una hora, el personal fue evacuado en preparación para la explosión. [9] : 43–44 

Detonación

Ivy- Mike bola de fuego.
Atolón Enewetak, antes de la toma de "Mike". Nótese la isla de Elugelab a la izquierda.
Atolón Enewetak, después de la foto de "Mike". El cráter está a la izquierda.

La prueba se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1952 a las 07:15 hora local (19:15 del 31 de octubre, hora del meridiano de Greenwich ). Produjo una producción de 10,4 megatones de TNT (44  PJ ). [18] [19] El 77% de la producción final provino de la fisión rápida del tamper de uranio, que produjo grandes cantidades de lluvia radiactiva . [ cita requerida ]

La bola de fuego creada por la explosión tuvo un radio máximo de 2,9 a 3,3 km (1,8 a 2,1 mi). [20] [21] [22] El radio máximo se alcanzó varios segundos después de la detonación, durante la cual la bola de fuego caliente se elevó debido a la flotabilidad . Si bien todavía estaba relativamente cerca del suelo, la bola de fuego aún no había alcanzado sus dimensiones máximas y, por lo tanto, tenía aproximadamente 5,2 km (3,2 mi) de ancho. La nube en forma de hongo se elevó a una altitud de 17 km (56 000 pies) en menos de 90 segundos. Un minuto después había alcanzado los 33 km (108 000 pies), antes de estabilizarse a 41 km (135 000 pies) y la parte superior finalmente se extendió a un diámetro de 161 km (100 mi) con un tallo de 32 km (20 mi) de ancho. [23]

La explosión creó un cráter de 1,9 km (6230 pies) de diámetro y 50 m (164 pies) de profundidad en el lugar donde antes se encontraba Elugelab; [24] la explosión y las olas de agua de la explosión (algunas olas de hasta 6 m (20 pies) de altura) despojaron de vegetación a las islas de prueba, como se observó en un estudio con helicóptero dentro de los 60 minutos posteriores a la prueba, momento en el que la nube de hongo y el vapor se habían disipado. Los restos de coral radiactivos cayeron sobre barcos ubicados a 56 km (35 millas) de distancia, y el área inmediata alrededor del atolón quedó muy contaminada. [25] [26] [27]

Cerca de la bola de fuego, se desencadenaron rápidamente descargas de rayos. [28] Toda la toma fue documentada por los cineastas de los estudios Lookout Mountain . [29] Se superpuso un sonido de explosión de posproducción sobre lo que fue una detonación completamente silenciosa desde el punto de vista de la cámara, y el sonido de la onda expansiva solo llegó más tarde, como si fuera un trueno , y el tiempo exacto dependía de su distancia. [30] La película también estuvo acompañada de una música poderosa, al estilo de Wagner, que apareció en muchas películas de prueba de ese período y fue presentada por el actor Reed Hadley . Se realizó una proyección privada para el presidente Dwight D. Eisenhower , quien había sucedido al presidente Harry S. Truman en enero de 1953. [31] : 80  En 1954, la película se estrenó al público después de la censura y se mostró en canales de televisión comerciales. [31] : 183 

Edward Teller , quizás el más ardiente partidario del desarrollo de la bomba de hidrógeno, se encontraba en Berkeley, California , en el momento del disparo. [32] Fue capaz de recibir el primer aviso de que la prueba había sido exitosa al observar un sismómetro , que recogió la onda de choque que viajó a través de la tierra desde el Pacific Proving Grounds . [33] [8] : 777–778  En sus memorias, Teller escribió que inmediatamente envió un telegrama sin clasificar a la Dra. Elizabeth "Diz" Graves , la jefa del proyecto de la grupa que permaneció en Los Álamos durante el disparo. El telegrama contenía solo las palabras "Es un niño", que llegaron horas antes que cualquier otra palabra de Enewetak. [34] [11] : 352 

Descubrimientos científicos

Nube en forma de hongo de Mike .

Una hora después de que detonara la bomba, los pilotos de la Fuerza Aérea de Estados Unidos despegaron de la isla Enewetak para volar hacia la nube atómica y tomar muestras. Los pilotos tuvieron que monitorear lecturas y pantallas adicionales mientras "pilotaban bajo condiciones inusuales, peligrosas y difíciles", incluyendo calor, radiación, vientos impredecibles y escombros voladores. El líder del "Vuelo Rojo", Virgil K. Meroney, voló primero hacia el tallo de la explosión. En cinco minutos, había reunido todas las muestras que pudo y salió. Luego, Bob Hagan y Jimmy Robinson entraron en la nube. Robinson golpeó un área de turbulencia severa, entró en barrena y apenas mantuvo la conciencia. Recuperó el control de su avión a 20.000 pies, pero la tormenta electromagnética había interrumpido sus instrumentos. Con lluvia y poca visibilidad, sin instrumentos en funcionamiento, Hagan y Robinson no pudieron encontrar el avión cisterna KB-29 para reabastecerse. [5] [17] : 96  Intentaron regresar al campo en Enewetak. Hagan, sin combustible, realizó un exitoso aterrizaje sin motor en la pista. El F-84 Thunderjet de Robinson se estrelló y se hundió a 3,5 millas de la isla. El cuerpo de Robinson nunca fue encontrado. recuperado. [5] [35] [36]

Los tanques de combustible en las alas del avión habían sido modificados para recoger y filtrar los desechos que pasaban. Los filtros de los aviones supervivientes fueron sellados con plomo y enviados a Los Álamos, Nuevo México, para su análisis. Radiactivas y contaminadas con carbonato de calcio , las muestras de "Mike" eran extremadamente difíciles de manipular. Los científicos de Los Álamos encontraron en ellas trazas de los isótopos plutonio-246 y plutonio-244 . [5]

Al Ghiorso , de la Universidad de California en Berkeley, especuló que los filtros también podrían contener átomos que se habían transformado, a través de la desintegración radiactiva, en los elementos predichos pero no descubiertos 99 y 100. Ghiorso, Stanley Gerald Thompson y Glenn Seaborg obtuvieron la mitad de un papel de filtro de la prueba de Ivy Mike. Pudieron detectar la existencia de los elementos einstenio y fermio , que se habían producido por un flujo de neutrones intensamente concentrado alrededor del lugar de la detonación. El descubrimiento se mantuvo en secreto durante varios años, pero finalmente se le dio crédito al equipo. En 1955, los dos nuevos elementos recibieron su nombre en honor a Albert Einstein y Enrico Fermi . [5] [37] [38]

Se preparó una versión simplificada y aligerada de la bomba (la EC-16 ) y se programó para ser probada en la operación Castle Yankee , como respaldo en caso de que el dispositivo de fusión no criogénico "Shrimp" (probado en Castle Bravo ) no funcionara; esa prueba se canceló cuando el dispositivo Bravo se probó con éxito, lo que hizo que los diseños criogénicos quedaran obsoletos. [ cita requerida ]

Véase también

Referencias

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Lectura adicional

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre Ivy Mike .
  • La Operación IVY está disponible para visualización y descarga gratuita en Internet Archive ( anteriormente clasificado .
  • Sonicbomb.com: Vídeo de la prueba de Ivy Mike
  • Fotografía técnica sobre la Operación Ivy por EG&G – "Texto completo".[ enlace muerto ]  (5,5 MB)

11°40′0″N 162°11′13″E / 11.66667, -162.18694

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