Trinity y el inicio de la era nuclear

Trinity0En Julio de 1945 algunas de las mentes más brillantes de la física y la química comenzaban los preparativos para uno de los experimentos más importantes de la historia de la física. Al mismo tiempo este experimento y sus consecuencias lo convertirían en uno de los más importantes y controvertidos en la historia de la humanidad.

Luego de años transformando ecuaciones y diseños teóricos en los componentes de un único artefacto, científicos del Proyecto Manhattan habían terminado su gran y terrible obra: tres bombas atómicas, una pequeña de uranio (llamada Little Boy) y dos esféricas de plutonio (llamadas Fat Man y the Gadget). Las dos primeras serían usadas en el campo de batalla, la última sería puesta a prueba en una aislada planicie del desierto de New Mexico llamada Jornada del Muerto, cerca de Alamogordo. La prueba tenía el nombre clave Trinity.

Núcleo de plutonio cuidadosamente transportado

Núcleo de plutonio cuidadosamente transportado

El 12 Julio 1945 el núcleo de plutonio y otros componentes del “Gadget” fueron cuidadosamente trasladados desde el laboratorio en Los Alamos hasta el sitio de la prueba Trinity, a más de 350 km al sur. El núcleo de plutonio correspondía a dos semi-esferas del tamaño de una naranja, las cuales fueron instaladas en una caja especialmente diseñada para absorber los movimientos bruscos del viaje a través del desierto. Horas más tarde los componentes no nucleares salieron rumbo al sitio de la prueba.

Oppenheimer (segundo de izq. a der.) supervisa el armado del gadget

Oppenheimer (segundo de izq. a der.) supervisa el armado del gadget

13 Julio 1945: luego de la llegada de todos los componentes, a la 1 pm el Gadget comienza a ensamblarse. Ante la mirada escéptica de los militares cansados de seguir órdenes de los cerebritos (como les llamaban), se instalaron los lentes explosivos y el reflector de uranio. La imagen que acompaña, muestra a un nervioso Robert Oppenheimer (director científico del proyecto) supervisando el ensamblado final del Gadget. En secreto, muchos soldados comenzaron a hacer apuestas sobre el resultado del experimento.

Torre

El Gadget a los pies de la torre de 30 m.

La gran mayoría apostaba por intento fallido, decían que la cuenta regresiva llegaría a cero y nada pasaría; los más optimistas hablaban de una simple explosión. La idea de que los cerebritos fuesen capaces de liberar la energía de núcleo atómico (como venían diciendo hace años) para fabricar un arma parecía demasiado poco realista, era visto con desprecio y hasta motivo de burlas. La poca confianza en el resultado del experimento era compartida por los altos mandos militares, quienes ordenaron la construcción de un enorme contenedor de acero donde se haría estallar la primera bomba. La idea era que si el experimento fracasaba, el escaso y valioso plutonio quedaría atrapado en el

Jumbo, muchas veces erróneamente confundido con la primera bomba atómica.

Jumbo, muchas veces erróneamente confundido con la primera bomba atómica.

contenedor para su futuro uso; si el experimento era un éxito, la explosión nuclear vaporizaría el contenedor. Dicho contenedor de 3 metros de diámetro y casi 8 metros de largo fue construido y transportado hasta el sitio de pruebas bajo el nombre clave Jumbo. Mientras el Gadget era ensamblado la confianza en el éxito del experimento era tal que Jumbo no fue usado para su propósito original. En vez de contener el Gadget, Jumbo fue instalado en una torre a casi un kilómetro del Gadget para usarlo como una medida del efecto de la explosión. Entre risas, las apuestas de los soldados seguían.
Luego de casi cinco horas de intenso trabajo termina la instalación del núcleo de plutonio.

Gadget siendo elevado a lo alto de la torre

Gadget siendo elevado a lo alto de la torre


14 Julio 1945
: el Gadget es lenta y cuidadosamente elevado a lo alto de la torre de acero de 30 metros de altura, donde un pequeño cobertizo lo acogería. Una vez allí, los detonadores fueron instalados y conectados. Comienzan últimos preparativos para la prueba Trinity, cuya detonación estaba programada a las 4:00 am en la madrugada del 16 de Julio.

A lo largo del día científicos y técnicos instalaron sismógrafos y equipos de filmación y fotografía a diferentes distancias de la torre. Otros equipos e instrumentos fueron instalados para medir niveles de radiactividad, temperatura y presión atmosférica.
Mientras los soldados apostaban si el fracaso sería menor o desastroso, los físicos en Los Alamos apostaban pronosticando la energía liberada por la explosión. Enrico Fermi, quien dos años antes había fabricado el primer reactor nuclear y mantenido la primera reacción nuclear autosostenida, apostaba a que la explosión acabaría con la vida en el planeta.

La imagen de abajo muestra a Norris Bradbury, físico a cargo de la conexión de los detonadores, junto a ingenieros y técnicos en el cobertizo construido en lo alto de la torre de acero. Bradbury se convertiría luego en el director del Laboratorio de Los Alamos, ante la recomendación de Oppenheimer, quien presentó su renuncia después del fin de la guerra.

trinity-gadget-tower
Durante el 15 de Julio, un gran contingente militar comenzó a llegar al sitio de la prueba. Muchos científicos también llegaron desde Los Alamos. Soldados habían contruido tres sitios de observación a unos 9 km de la torre en distintas direcciones, el búnker sur sirvió como centro de control del experimento, donde Oppenheimer se encontraba. Los militares de altos rangos, incluyendo al General Leslie Groves (director militar del proyecto), estaban en el campamento base a unos 16 km de la torre. Durante la tarde comenzó a llover intensamente. En la noche a sólo horas de la prueba, una fuerte tormenta se desarrolló y siguió hasta la madrugada del 16 de Julio. Ante la mirada atónita de los espectadores, los relámpagos de la tormenta eléctrica iluminaban la torre. No parecía muy seguro instalar la primera bomba atómica en lo alto de una torre en medio del desierto durante una tomenta, un militar anónimo señaló “es como si Dios no quisiera que sus creaturas abran la caja de pandora”. A las 3:30 am la prueba fue aplazada una hora y media. Treinta minutos más tarde la lluvia se detuvo. Como estaba planeado, a las 5:10 am comenzó la cuenta regresiva; los nervios se intensificaron cuando se escuchó por los altoparlates “T-20 minutos”.
Gafas especiales habían sido distribuidas en los sitios de observación. T-10 minutos. Los equipos electrónicos en el búnker sur mostraban que el Gadget estaba armado. T-5 minutos. Cámaras y todos los instrumentos estaban registrando cada segundo. T- 2 minutos. Soldados en el campamento base recibieron la orden de dar la espalda a la dirección donde se ubicaba la torre. T- 1 minuto. Muchos soldados se lanzaron al piso, boca abajo y cubriéndose los ojos.  T-30 segundos. Algunos soldados rezaban, otros reían mientras fumaban. T-10. Todo se volvió silencio. 9…”. Años de trabajo, cálculos, diseños. “…8…”. El trabajo conjunto de decenas de universidades, institutos y laboratorios. “…7…”. Además de la colaboración con el comité nuclear británico, ahora observando la prueba. “…6…”. Meses purificando el uranio 235 del común e inservible uranio 238 y literalmente fabricando plutonio en los recién inventados reactores nucleares. “…5…”. Años de trabajo en secreto de cientos de científicos y técnicos pero también miles de empleados que no sabían en qué trabajaban.“…4…”. Si el experimento fracasa los físicos perderán toda su credibilidad. “…3…”. Si el experimento funciona los físicos terminarán la guerra. “…2…” El reloj marcaba las 5:29 am del 16 de Julio de 1945, cuando los explosivos convencionales simétricamente comprimieron las dos semi-esferas de plutonio, que en su centro contenían una intensa fuente de neutrones. En una fracción de segundo la alta densidad y la masa crítica del sistema provocaron que los neutrones dividieran los átomos de plutonio emitiendo energía y más neutrones, los que a su vez rompían más y más núcleos de plutonio… una reacción en cadena descontrolada. Sin nada que detuviera la reacción, el Gadget pasaba de ser un artefacto prototipo a convertirse en la primera bomba atómica es estallar.

Un flash iluminó cada rincón de Jornada del Muerto con una intensidad mayor que la de doce soles. La intensa luz fue vista en todo el estado de New Mexico, así como también en Arizona, Texas y México. Varios segundos más tarde se escuchó una poderosa explosión que vino acompañada de una nube con forma de hongo que se elevó más de 10 km en sólo minutos. La energía liberada por la explosión elevó la temperatura a unos 10 millones de grados, vaporizando la torre de acero y formando un cráter de 700 metros de diámetro. En un radio de casi un kilómetro la arena en torno a donde estaba la torre se convirtió en vidrio, lo que hoy se conoce como trinitita.

trinity_sequence
El Brigadier General T. F. Farrell, describió la explosión de la siguiente manera:

La explosión podría calificarse como sin precedentes, magnífica, hermosa, maravillosa, y terrífica. Nunca antes el hombre había logrado una muestra de poder tan tremenda. El campo de pruebas fue completamente iluminado por una brillante luz con una intensidad muchas veces la del Sol al mediodía. La luz era dorada, púrpura, violeta, gris, y azul. Iluminó la planicie, cada colina, cada grieta, y lo alto de todas las montañas alrededor con una claridad y belleza que no puede ser descrito, algo que debe ser visto para poder visualizarlo.

En el campamento base había gritos de alegría y aplausos, mientras el general Groves era felicitado por los altos mandos militares presentes. En los sitios de observación había silencio mezclado con risas y llanto de algunos científicos, la mayoría sólo guardó silencio. En el búnker sur, Kenneth Bainbridge, director de la prueba Trinity (y famoso por sus mediciones que permitieron verificar la famosa ecuación de Einstein E=mc2) miró a Oppenheimer y exclamó “ahora todos somos unos hijos de puta”. Robert Oppenheimer declararía que mientras miraba la explosión recordó las líneas del Bhagavad-Gitame convierto en la muerte, el destructor de mundos“.
Los medios de todos los alrededores reportaban testigos de un intenso flash esa mañana. La base aérea en Alamogordo emitió un falso comunicado para la prensa señalando que un almacén de explosivos había sufrido un incendio y había estallado esa madrugada. Por una vía confidencial, esa mañana el Presidente Harry Truman recibió un comunicado del General Groves con las palabras “el niño ha nacido bien”.

La energía del núcleo atómico era por primera vez liberada en una explosión descontrolada, la humanidad entraba en la era nuclear. La mañana del 6 de Agosto Little Boy devastaría Hiroshima, tres días más tarde Fat Man haría lo mismo en Nagasaki. Ambas bombas costaron la vida de más de 250.000 personas. Soldados en el desierto de New Mexico perdieron sus apuestas; los cerebritos pasaron a ocupar un lugar en los libros de historia. La humanidad mostraba que no tenía la madurez para manejar el poder del átomo en la Tierra.
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Fuentes de información e imágenes: Los Alamos National Laboratory, The Manhattan Project Heritage Preservation Association, Atomic Heritage Foundation.

Acerca de Jorge Diaz

Jorge es Investigador Postdoctoral en el Karlsruher Institut für Technologie, Alemania. Se dedica a la Astrofísica de Partículas estudiando neutrinos, rayos cósmicos y fotones de alta energía. Obtuvo su Ph.D. en Física de Partículas en Indiana University, Estados Unidos. En Twitter: @jsdiaz_
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10 respuestas a Trinity y el inicio de la era nuclear

  1. Jeremy Gonzalez dijo:

    El 7 de mayo anterior se realizó una detonación de 100 toneladas de TNT como prueba para la calibración de la instrumentación. Para la prueba en sí, el dispositivo nuclear de plutonio , de nombre clave gadget se colocó en la parte superior de una torre de acero de 20 metros para su detonación. Una gran canasta de acero de nombre clave Jumbo se encontraba preparada para recuperar el plutonio en caso de que la prueba fallara, pero finalmente no fue utilizada con este propósito. La detonación se encontraba programada para las 4 pero fue postpuesta por razones climáticas.

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