TU NO ESTAS SOLO O SOLA EN ESTE MUNDO SI TE GUSTO UN ARTICULO, COMPARTELO, DIFUNDELO EN LS REDES SOIALES FACEBOOK, TWITTER
SI TE GUSTO UN ARTICULO, COMPARTELO, ENVIALOS A LAS REDES SOCIALES : TWITTER, FACEBOOK

viernes, 2 de marzo de 2007

ARMAS Y POTENCIAS NUCLEARES EN EL MUNDO

Arma nuclear

De Wikipedia, la enciclopedia libre

(Redirigido desde Armas nucleares)
Icono de no neutralidad

Existen desacuerdos sobre la neutralidad en el punto de vista de la versión actual de este artículo. En la página de discusión puede consultar el debate al respecto.

Las armas nucleares son explosivos de alto poder cuya fuente de energía está basada en reacciones nucleares. La primera detonación nuclear tuvo su origen en una bomba experimental de fisión, realizada en la población de Trinity, Nuevo México, Estados Unidos el 16 de julio de 1945, durante el desarrollo del Proyecto Manhattan. Poco tiempo después dos bombas atómicas fueron detonadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, Japón lo que condujo a la rendición incondicional de esta nación, dando así fin a la Segunda Guerra Mundial en el teatro del Pacífico. Este evento dio inicio a lo que se ha denominado como "la era nuclear".

Las bombas nucleares se encuentran entre las armas con mayor poder de destrucción, por lo que comúnmente se les incluye dentro de la clasificación ABQ. Su radio de acción alcanza decenas o centenares de kilómetros a partir del punto de detonación. Aunado a ello, las armas nucleares producen daños asociados como la contaminación radiactiva y el invierno nuclear.

Normalmente, el concepto arma nuclear 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.


Una explosión nuclear ilumina la noche durante una prueba en los Estados Unidos.
Una explosión nuclear ilumina la noche durante una prueba en los Estados Unidos.

Tabla de contenidos

[mostrar]

[editar] Tecnología de las armas nucleares

[editar] La bomba de fisión, bomba nuclear o "bomba A"

La criticidad es el punto en que una masa de material fisionable es capaz de sostener una reacción en cadena continuada. Es una función de la cantidad de masa y la densidad de la misma. La mejor configuración geométrica (al menos hasta las armas de 6ª generación) es la esfera, donde se necesitarían 52 kg de U-235, 16 kg de U-233 o 9-10 kg de Pu-239 para lograr la criticidad.

Hasta la quinta generación (ver más abajo), básicamente la construcción consistía en introducir algo más de 9 kg de Plutonio en una "esfera desmontada", normalmente dividida en secciones más pequeñas que por sí solas no tienen ni masa ni geometría para alcanzar la criticidad. Cuando se activa la bomba, se disparan dichas secciones simultáneamente contra un punto determinado, donde colapsan formando una esfera que tiene masa y geometría suficientes para alcanzar la criticidad. A continuación se detona una capa de explosivos convencionales de onda de choque de gran velocidad (superior a 8.000 m/s) y alta simetría esférica (mezclas de RDX/TNT o nitrato de urea, por ejemplo). Por implosión, comprimen aún más la esfera (logrando un estado de súpercriticidad al incrementar el factor temperatura/densidad) y la mantienen unida durante la liberación de energía de las primeras "reduplicaciones" de la reacción en cadena (si no fuera así, la primera liberación de energía desparramaría la esfera e interrumpiría el proceso.

Los principales problemas están relacionados con los tiempos de inserción y, en el caso de la fisión por implosión, con la sincronicidad de los disparos (han de ser estrictamente simultáneos para que no se desequilibre el sistema).

[editar] Generaciones

  • "Generación cero" o "bomba A": Dispositivos experimentales de fisión por disparo y Uranio altamente enriquecido (HEU), en el rango de la tonelada de peso, capaces de liberar entre 10 y 25 Kt. Ésta fue la bomba de Hiroshima, Little Boy. Hoy en día se consideran poco más que demostradores de tecnología. Difícilmente militarizable, es muy pesada y tiene por lo menos dos metros y medio de longitud. Fue la bomba que hizo Sudáfrica y luego renunció a ella. También es la bomba que más fácilmente podría construir un grupo terrorista si tuviera acceso a HEU, Berilio y Polonio en cantidades suficientes, maximizando el daño si lograra algo de cobalto (de uso hospitalario en Medicina Nuclear, por ejemplo) para hacer una capa externa que la "ensuciase".
  • 1ª generación ("bomba A"): Dispositivos experimentales de fisión por implosión de plutonio, también en el rango de la tonelada, capaces de liberar entre 10 y 45 Kt. Ésta fue la primera bomba que detonó, Gadget, en el desierto de Nevada, así como la bomba de Nagasaki (Fat Man) y la primera rusa, Joe-1. Mucho más versátiles que las de fisión por disparo, especialmente en lo que se refiere a jugar con la hidrodinámica de la radiación, constituyen la base de todas las armas nucleares modernas. Tecnología de los años '30-'40, que requiere un alto grado de precisión trabajando con electrónica y química. Probablemente Corea del Norte tenga bombas entre esta tecnología y la siguiente, e Irán, si es que finalmente construye la bomba, entre al club más o menos al mismo nivel.
  • 2ª generación: Dispositivos mejorados de fisión por implosión de Plutonio, en particular en lo referente a la geometría de la bomba y a la miniaturización de la electrónica aneja. Se pueden obtener rendimientos de más de 200 Kt con pesos y dimensiones razonablemente reducidos, lo que permite militarizarlos más fácilmente y trabajar aún más con la hidrodinámica de la radiación, abriendo así paso a las siguientes generaciones. Tecnología de los años '40. Se cree que Pakistán utiliza esta tecnología, intentando purificar litio-6 para avanzar al siguiente nivel. Una de sus pruebas en Chagai fue en principio del tipo "fission-boosted", pero liberó muy poca potencia.
  • 3ª generación (fission-boosted): Aquí básicamente faltan los conocimientos y el refinamiento suficientes para construir una bomba termonuclear, pero se dispone de Deuterio y Tritio (isótopos del Hidrógeno) de Litio-6 y -7 suficientemente purificados. Se rodea la carga de fisión con estos isótopos ligeros y se confía en que el primer pulso de rayos X provoque un cierto grado de fusión de los mismos. Permite hacer explosivos en el rango del medio megatón con un peso y tamaño aún aptos para ser militarizables con facilidad. Tecnología de los años '40-'50. En este nivel se supone que está Israel (avanzando rápidamente hacia la 4ª generación si es que no ha llegado ya. Mordejái Vanunu, que ha estado 18 años en prisión por dar a conocer al mundo el programa militar israelí, declara que hace precisamente 18 años ya estaban trabajando en ello.

[editar] La bomba de fusión, bomba termonuclear o "bomba H"

Conforme más y más países obtenían la tecnología nuclear, se suscitó una carreta armamentística. De allí surgieron dos conceptos: la bomba termonuclear (bomba H) y los misiles intercontinentales.

A raíz de las primeras explosiones, los físicos descubrieron que se podría llegar más lejos. Que era posible una nueva clase de arma basada en las reacciones físicas más poderosas del Universo presente, las mismas que se producen en el corazón de las estrellas: las reacciones de fusión nuclear, y especialmente, por este orden:

  1. {}^2\mathrm{H (D)} + {}^3\mathrm{H (T)} \rightarrow {}^4\mathrm{He} + \mathrm{n} + 17,588\ \mathrm{MeV}
  2. \mathrm{D + D \rightarrow {}^3He + n + 3,268\ MeV}
  3. \mathrm{D + D \rightarrow T + p + 4,03\ MeV}
  4. \mathrm{{}^3He + D \rightarrow {}^4He + p + 18,34\ MeV} Ésta es la reacción nuclear más energética de todo el Universo presente.
  5. \mathrm{{}^6Li + n \rightarrow T + {}^4He + 4,78\ MeV}
  6. \mathrm{{}^7Li + n + 2,47\ MeV \rightarrow T + {}^4He} Reacción que consume energía.

Se descubrió que en un recipiente conteniendo los isótopos del Hidrógeno Deuterio (2H), Tritio (3H), y litio (en sus isótopos 6Li y 7Li) se podría generar mediante fusión una serie de reacciones en serie, como por ejemplo D + D -> 3H + D -> 4He ó D + T -> neutrón + 6Li -> 4He + T que a su vez D + T, etc., liberando gran cantidad de energía en cada uno de los pasos (excepto la reacción 6, que consume energía, pero sirve para regenerar más Tritio) hasta reducirse al isótopo estable del Helio, He-4 y una gran cantidad de neutrones. Las dos últimas no son reacciones estrictamente de fusión, sino más bien neutrónicas.

Para que estas reacciones de fusión se inicien, hace falta inicialmente una inmensa cantidad de calor, del orden de los 20 millones de kelvins (que se puede obtener a base de radiación infrarroja pura o de combinaciones infrarrojo/presión/radiación de otros tipos).

Un inconveniente del Tritio es que su gran decaimiento radiactivo, por lo que desde el punto de vista militar no es conveniente (por problemas de mantenimiento), así que se siguió la vía de la reacción Deuterio+Deuterio en presencia de Litio (para que el Tritio se vaya formando en el proceso), utilizando sólo un poco de Tritio al principio como combustible inicial, para comenzar la reacción.

[editar] Generaciones

  • 4ª generación: Termonuclear (bomba de fusión o "bomba H"). Requiere un manejo extremadamente afinado de la Física, la Química y la Metalurgia Especial, se dispone de técnicas de ultrapurificación de tritio, deuterio, litio-6 y litio-7, y se dispone de dispositivos de fisión lo bastante pequeños y versátiles como para utilizar una pequeña bomba A (llamada "primario") para "encender la mecha" de un contenedor de isótopos ligeros que fusionan (llamado "secundario"): la misma reacción que se produce en las estrellas. En principio no existe límite teórico sobre lo que se puede lograr con esta tecnología. Los rusos llegaron a hacer una demostración que llegaba a 100 Mt, la Bomba del Zar (aunque en la prueba la rebajaron a 50, para aprovechar y hacer otras pruebas de física de alta energía). Con esta tecnología se fabricaron las grandes bombas multimegatónicas de la Guerra Fría. Tecnología de los años '50-'60. En esta etapa están India y China.
  • 5ª generación: Es un paso más en el refinamiento de la Física y los diseños versátiles. El resultado son las bombas termonucleares de tamaño y peso reducido (pueden contener medio megatón en algo poco más grande que un termo de café con una pelota de fútbol encima, que viene a pesar unos 60 kg), y derivados de gran versatilidad: bomba de neutrones, de radiación residual reducida, de radiación térmica incrementada, de rayos X, de rayos ultravioleta, de fisión-fusión-fisión ("bomba sucia"), de pulso electromagnético incrementado, de hidrodinámica fluctuante, etc. Es decir, dispositivos pequeños y adaptados para cada necesidad específica, casi todos ellos termonucleares. Tecnología de los años '70-'80. Francia va por aquí, avanzando rápidamente hacia la 6ª (las nuevas cabezas para el M51 probablemente sean como mínimo "quinta y media"), seguida de cerca por los ingleses (que deben andar por la "quinta y cuarto"). Si Japón, Alemania, Holanda, Canadá o Suecia decidieran entrar al club, lo harían entre la generación 3.8 y la 5.1 aproximadamente.
  • 6ª generación: Lo último. Cargas termonucleares de tamaño hiperreducido con geometrías esotéricas (que por ejemplo reducen la cantidad de plutonio en el primario de 9 kg a escasamente 4 kg), fuentes neutrónicas miniaturizadas, lentes de no-materia, ausencia de pusher/tamper y centelleador de geometría avanzada con sólo unos cientos de gramos de plutonio. Se trata de armas típicamente de potencias no muy altas porque la precisión de los misiles modernos la hacen innecesaria; de todas formas, potencia variable reprogramable justo antes del lanzamiento entre décimas de kilotón y varios megatones; diseños con plásticos, composites y cerámicas en vez de metales y con geometrías especiales para contribuir a la "invisibilidad" (furtividad) del vehículo de reentrada; todo ello manteniendo la versatilidad de derivados que ya vimos en la quinta. Tecnología de los años '90 hasta hoy en día. A este nivel sólo llegan actualmente los Estados Unidos y Rusia.

[editar] La Bomba del Arco Iris

Artículo principal: Ataque de pulso electromagnético

[editar] HEMP: las luces de Ozymandias

La mayor parte de la energía de una detonación nuclear (en torno al 80%) se libera en forma de rayos X y de gamma. La radiación gamma es una forma de energía ionizante de onda ultracorta, extremadamente penetrante y capaz de recorrer largas distancias. Si la bomba explota dentro de la atmósfera, esta radiación gamma interactúa rápidamente con el aire circundante, consumiéndose enseguida (aún así, puede ser lo bastante potente como para irradiar a varios kilómetros a la redonda, contribuir a la onda de choque termocinética y producir un pulso electromagnético zonal). Pero si explota en el vacío o casi vacío, a altitudes superiores a 30 km (90.000 p), viaja inmutable por el espacio, alejándose radialmente del punto de detonación. Cuando alcanza las capas exteriores de la atmósfera las "ilumina" (semejante a una linterna iluminando una esfera de un par de metros de radio), describiendo un "área de deposición" (el círculo de luz formado por el haz de la linterna en nuestra esfera). Si se aleja el punto de detonación se observa un área mayor en la esfera, pero con menos intensidad (en función de la ecuación de campo, inversamente proporcional al cuadrado de la distancia). Una sencilla ecuación de geometría esférica permite determinar el radio de este "área de deposición":

r = r_t \arccos{\frac{r_t}{r_t + h}}

Donde:

  • r: Radio
  • rt: Radio de la Tierra
  • h: Altura de detonación

Es decir, si la detonación se produce a 100 km de altitud el radio de la zona afectada por los rayos gamma es de 1.121 km, si se produce a 300 km el radio es de 1.920 km y si se produce a 500 km el radio es de 2.450 km. Si se trazan círculos sobre un mapa del mundo, se puede observar que los EE.UU. continentales, Europa entera, todo Japón, toda Rusia Occidental queda cubierta por la zona de deposición de los rayos gamma que entran en contacto con las capas exteriores de la atmósfera terrestre. A 500 km de altura, cubre todo un continente.

A partir de 700 km aproximadamente la "iluminación" es demasiado débil para producir el efecto que se describe a continuación (al alejarse demasiado la intensidad por unidad de superficie se hace muy débil). Hasta los 600-700 km, es posible producir los efectos buscados.

Los rayos gamma, viajando a la velocidad de la luz, entran en contacto con las moléculas presentes en los límites de la atmósfera terrestre. El resultado es que se produce un singular fenómeno conocido como "fragmentación Compton de electrones". Parte de la energía del rayo gamma se transfiere a los electrones de estas moléculas, los arranca y los proyecta hacia abajo a velocidades próximas a la de la luz. Como consecuencia, un electrón rápido y un rayo gamma debilitado viajan hacia la superficie. O mejor dicho, en realidad tenemos trillones de ellos, en toda la extensión de la zona "iluminada" por la radiación gamma.

Pero la Tierra está envuelta en un campo magnético (que explica fenómenos como el funcionamiento de las brújulas y las auroras boreales), lo cual implica que estos trillones de electrones viajando a velocidades próximas a las de la luz son capturados por las líneas de este campo geomagnético (la misma clase de líneas que vemos cuando acercamos un imán a limaduras de hierro) y se ponen a viajar en espiral alrededor de las mismas.

Cuando un montón de electrones giran alrededor de un eje, se crea un generador electromagnético. Es el mismo principio que hace funcionar a un alternador de coche convencional. Con la diferencia de que este "alternador" tiene el tamaño de un continente, y su "rotor", en vez de girar a unas cuantas rpm, gira a velocidades próximas a las de la luz.

Los electrones ceden su energía muy rápidamente, en sólo unos centenares de nanosegundos. Pero es suficiente como para que el resultado sea un gran pulso electromagnético, que puede alcanzar los 50.000 V/m y cubre todo el espectro desde 100 Hz hasta varios GHz. Es tan potente que genera pequeñas auroras boreales, y por eso se le llama "la bomba del arco iris" aunque su nombre técnico sea HEMP (high-altitude electromagnetic pulse, y también significa cáñamo en inglés). El aire se "carga" con esta tensión y dado que la electricidad debe estar continuamente en movimiento, necesita algún sitio donde ir, en este caso a tierra, en cuya superficie hay multitud de antenas, líneas de alta tensión, tendidos telefónicos, miles de kilómetros de pistas dentro de los microchips, antenas de televisión, de radar, de telefonía móvil y de telecomunicaciones, todo ello actuando como pararrayos.

El resultado final es que se induce un potente pulso electromagnético en todos los circuitos eléctricos y electrónicos que estén en área de deposición y no se encuentren protegidos en una Jaula de Faraday sin fisuras. No olvidemos que esta área tiene el tamaño del continente entero.

Las consecuencias son fáciles de imaginar: la mayor parte de los circuitos electrónicos alcanzados por el pulso y una buena parte de los subsistemas eléctricos asociados a las grandes líneas se queman instantáneamente. Los circuitos transistorizados de alta integración son particularmente débiles a este respecto (se queman las junturas entre Silicio tipo P y N, tanto en transistores NPN como PNP, básicamente por transmigración de materia), si bien por otra parte llevan protecciones contra la contaminación electromagnética autoinducida. La IEEE ha documentado que los circuitos transistorizados actuales -integrados o no- dejan de operar con pulsos de 1.000 V/m y resultan destruidos con pulsos superiores a 4.000 V/m (incluso si están apagados y desconectados de la red). Eso significa que a 10.000, 20.000, 50.000 V/m todos los circuitos transistorizados, incluidos los microchips, quedan instantáneamente destruidos a menos que se hallen en una Jaula de Faraday sin fisuras. Todo lo que se comporte como una antena (antenas reales, líneas eléctricas y de telefonía) absorben enormes cantidades de esta energía y la inducen en sus circuitos anejos (SGEMP = system-generated electromagnetic pulse). Las antenas de alta ganancia (radares, telefonía celular, "platos" de satélite) se ponen al rojo vivo y explotan. A las de baja ganancia (líneas eléctricas y telefónicas, antenas de TV y radio, etc.) es como si les hubiese caído un rayo encima.

Aunque se supone que en las centrales eléctricas y telefónicas hay protecciones contra los rayos, el comportamiento de un pulso electromagnético (muy rápido) y de un rayo (mucho más lento) es distinto. La mayoría de estos sistemas de protección contra los rayos no "cortan" a tiempo. De hecho, el pulso electromagnético inducido "entra a la carrera" por estas protecciones antes de que "corten" y alcanza la circuitería interna de la central eléctrica, de la estación de transformación o subtransformación, de la central telefónica y de cualquier lugar similar.

Al final del recorrido, que puede durar un microsegundo en total, la práctica totalidad de los dispositivos eléctricos y electrónicos desprotegidos del área afectada (todos los civiles y una buena parte de los militares) están inoperativos y generalmente dañados más allá de toda posible reparación. Habría que reemplazarlos con un componente nuevo.

Basta una sola bomba (en el rango del megatón) y un solo cohete (capaz de transportarla a 500 km de altura, básicamente cualquier ICBM y cualquier cohete espacial) para conseguir este efecto.

[editar] Blackout: el reino de las sombras

Los Rayos gamma debilitados que sobraron después de causar un HEMP, tanto si es en una explosión exoatmosférica como si es en una explosión endoatmosférica, tras interactuar con los átomos del aire siguen quedando un montón de radiaciones ionizantes y en particular estos rayos gamma débiles. Lo de "débiles" es una forma de hablar, pues mantienen energía suficiente como para producir una potentísima ionización atmosférica, que puede durar de varias horas a varios días.

Esta ionización, cuyo comportamiento es caótico y no previsible mediante modelos computacionales, causa la completa perturbación de las señales electromagnéticas (rádar, radio, TV, etc), y con mucha frecuencia la creación de "zonas de sombra" a través de las cuales estas señales no son capaces de circular. Es como si se pusiera un "tapón" a los equipos que utilizan este tipo de tecnología. Es decir: tanto los radares como otro tipo de sensores (IR, UV) dejan de "ver" a través de la zona de ionización tan pronto como se produce una detonación exo o endoatmosférica, y las comunicaciones de radio (incluyendo TV, etc) se cortan.

Este efecto se ha observado, al igual que el EMP, en todas las pruebas nucleares realizadas hasta la actualidad. Su duración media viene a estar en torno a 8 horas, aunque puede ser tan baja como unos segundos y tan alta como una semana.

[editar] Bombeo del Cinturón de Van Allen

Los satélites se hallan entre los primeros blancos en una Guerra Nuclear, pero debido a su elevado coste las armas antisatélite son pocas y raras. Los norteamericanos disponen de algunos misiles antisatélite lanzados desde aviones, relativamente económicos pero cuya efectividad se reduce a los satélites de órbita ultrabaja. Los rusos tienen "satélites asesinos", operativos a cualquier órbita pero muy escasos debido a su elevado coste.

Se ha postulado un planteo de "denegación satelitaria" mediante el llamado "bombeo de los cinturones de Van Allen". Aunque los cinturones de Van Allen son un fenómeno natural, norteamericanos y soviéticos se acusaron de crear el cinturón exterior con las pruebas nucleares.

En 1962, durante las pruebas norteamericanas de gran altitud Starfish Prime, una de las bombas, una termonuclear de 1,5 Mt explotó dentro del cinturón interior. A lo largo de las siguientes horas, tres satélites de órbita ecuatorial, y posiblemente hasta siete, quedaron fuera de servicio. Este fenómeno fue observado tanto por los norteamericanos como por los rusos (un satélite era suyo y por eso al año siguiente se firmaban los Tratados de Prohibición de Pruebas Nucleares en el Espacio; el efecto de estas pruebas Starfish Prime sobre los cinturones de Van Allen duró hasta principios de los años '70, encareciendo significativamente la construcción de satélites). Los teóricos se pusieron a trabajar enseguida, porque el efecto era prometedor.

Se llama vulgarmente "bombeo de los cinturones Van Allen" (van Allen pumping), y más técnicamente "inserción de partículas relativistas en los cinturones Van Allen". Esto consiste en que los electrones energéticos que se liberan masivamente durante los procesos de la fisión "activan" los protones del cinturón interior, aumentando su energía por varios órdenes de magnitud durante un periodo que puede oscilar entre meses e incluso años. Los satélites que circulan por dentro de este cinturón (la mayoría) se ven afectados por unos niveles de radiación muy superiores a los habituales, y como consecuencia se degradan rápidamente (reduciéndose su vida útil a incluso unas pocas horas). Los estudios HAARP, famosos porque los pseudocientíficos creían que se trataba de trabajos para alterar el clima, se desarrollan precisamente para analizar estos efectos, al igual que los mucho más desconocidos HALEOS.

La mayoría de satélites modernos llevan importantes protecciones contra la radiación cósmica, incluida la de los cinturones Van Allen, pero es dudoso que lograran sobrevivir más allá de unos días a unos índices tan altos de radiación. Dado que se trata de un arma de denegación (daña los satélites de todos) lo más probable es que fuera utilizada por la parte débil en un conflicto asimétrico, o bien en el contexto de una guerra termonuclear total, o como daño colateral de un ataque HEMP. Las principales redes satelitarias, civiles y militares, se verían afectadas por este efecto.

[editar] Potencias nucleares

Artículo principal: Países con armas nucleares

[editar] Estados Unidos

Misil Trident lanzado desde Cabo Cañaveral el 18 de enero de 1977
Misil Trident lanzado desde Cabo Cañaveral el 18 de enero de 1977

EE.UU. es el principal poseedor de armas de destrucción masiva del mundo, y el único que ha utilizado alguna vez armas nucleares en la práctica, contra las ciudades japonesas de Hiroshima y Nagasaki (6 y 8 de agosto de 1945). Dispone actualmente de 534 misiles balísticos intercontinentales (ICBM) de los modelos Minuteman III y Peacekeeper; 432 misiles balísticos de lanzamiento submarino (SLBM) Trident C4 y D5 (desplegados en los 17 submarinos clase Ohio); y aproximadamente dos centenares de bombarderos nucleares de largo alcance, entre los que se cuentan 16 "invisibles" del tipo B-2. El total de cabezas nucleares desplegadas podría oscilar, según fuentes, entre 5.000 y 10.000.

Tras muchos esfuerzos se consiguió la primera bomba H. El diseño fue realizado por Stanislaw Ulam y Edward Teller. El diseño Teller-Ulam (que es como ha pasado a la Historia) consiste en un contenedor cilíndrico de plomo (para protección biológica) conteniendo:

  • A un extremo, una bomba atómica de fisión por implosión de plutonio, de poca potencia. A esta bomba A se le llama "primario" y actúa, como hemos visto, de detonante (como si fuera una cerilla) para lanzar todo el proceso.
  • Al otro extremo, un depósito cilíndrico o elipsoidal conteniendo deuteruro de litio (es decir, hidruro-2 de litio-6 o hidruro-2 de litio-7), llamado "liddy", en cuyo centro se halla una barra o elipsoide hueco de plutonio-239 o uranio-235 llamado "centelleador", que tiene unos 2,5 cm de diámetro. Este depósito, conocido en el ambiente científico como el "caldero de la bruja", se conoce técnicamente como "secundario".
  • Este depósito está envuelto en un blindaje de algún material muy denso como acero al tungsteno o incluso uranio.
  • Y por los bordes entre el secundario blindado y la cobertura exterior de plomo está el llamado "canal de radiación", hecho de poliestireno. El poliestireno tiene una curiosa propiedad física: refleja los rayos X en un ángulo de 90º, lo que como se verá más adelante será muy útil.
  • Finalmente, entre el primario y el secundario se encuentra un escudo del mismo material que el blindaje del secundario (es de hecho un blindaje adicional del secundario), hecho también en uranio, acero o tungsteno. A esto se le denomina "pusher/tamper":

Cuando explota el primario (la bomba atómica), la secuencia de acontencimientos es la siguiente:

  • El frente de rayos X blandos (el 80% de la energía del primario) se escapa a la velocidad de la luz.
  • El frente de choque de energía termocinética se escapa mucho más despacio, a 1/300 de la velocidad de la luz.
  • El equilibrio térmico en la totalidad del sistema queda establecido muy rápidamente, así que la temperatura y la densidad energética se tornan uniformes en el canal de radiación.
  • una parte de los rayos X emitidos por el primario entran en el canal de radiación lleno de poliestireno, rebotan en ángulo de 90º e inciden directos hacia el centro del secundario, donde se encuentra el centelleador de plutonio.
  • El centelleador de plutonio, ante semejante bombardeo masivo de rayos X (no olvidemos que está a unos pocos decímetros de una bomba atómica explotando) se activa y comienza a emitir a su vez grandes dosis de rayos X. El deuteruro de litio ("liddy") se encuentra ahora entre un flujo neutrónico masivo procedente del canal de radiación que lo envuelve y otro flujo neutrónico masivo procedente de la primera fase de la detonación del centelleador. Por compresión cilíndrica, su diámetro se convierte en 1/30 del original y su densidad se multiplica por mil.
  • El centelleador se comprime también y deviene supercrítico, transformándose en una "segunda bomba atómica" en el centro del contenedor de liddy, lo que produce en la práctica una doble onda de choque de radiación X blanda convergente.
  • Mientras tanto, el pusher/tamper se vaporiza por la expansión cinético-térmica del primario. Ahora, el liddy comprimido a mucho más de 1000 veces su densidad original por la doble onda de choque es alcanzado por una dosis masiva de radiación térmica.
  • Se produce la fusión. Se empiezan a generar grandes cantidades de tritio por la reacción 3 de las que hemos visto al principio, o por la 5 y la 6 mediante los neutrones producidos por la 2, y cantidades enormes de energía. La temperatura sube a 300 millones de K, acelerando fuertemente las reacciones de fusión.
  • Antes de que el contenedor se disgregue (20 a 40 nanosegundos) el ciclo se completa, la mayor parte del liddy fusiona convirtiéndose sobre todo en helio-4 (helio natural) y neutrones de alta y baja energía que han ido escapando del proceso. La energía liberada puede ascender a más de una milésima parte de la energía total de salida del Sol.
  • Además, si el pusher/tamper es de uranio, éste, en estado plasmático, se ve ahora atrapado entre las energías procedentes del primario y las del secundario, produciéndose en él una fisión casi perfecta, de altísima eficiencia, que puede llegar a duplicar la potencia de la bomba (proceso de fisión-fusión-fisión).

Existe un límite máximo a la potencia de una bomba así (debido a que el contenedor de liddy no puede ser demasiado grande, porque si no la hidrodinámica de la radiación en su interior se torna asimétrica y el proceso funciona mal): unos 15 megatones. Pero se puede utilizar esta bomba, a su vez, como "primario" de un "secundario" aún mayor, cuya potencia podría llegar a ser de 100 a 1000 veces superior, es decir, en torno a 15 gigatones, es decir, la potencia total de salida del sol durante 40-80 ns. Nunca se han fabricado bombas tan potentes, pero los rusos llegaron a hacer una "de tres etapas", llamada bomba del Zar, cuya potencia teórica superaba los 100 MT (reducida a 50 usando un pusher/tamper de plomo, que absorbe los rayos X y por tanto contamina la reacción, para hacer otras pruebas), y varias que llegaron a ser militarizadas en el rango de los 25 Mt. Sería teóricamente posible seguir añadiendo etapas, pero a partir de la tercera implica una serie de problemas de homogeneidad térmica y magnetohidrodinámica de muy difícil resolución.

De este modo, Estados Unidos desarrolló muy tempranamente un programa de bombas termonucleares. El 31 de enero de 1950, inmediatamente después de la primera prueba nuclear soviética, Harry S. Truman declaró públicamente la intención estadounidense de construir una bomba de hidrógeno. Fueron dos esfuerzos paralelos, uno dirigido por Theodore Taylor y otro por J. Carson Mark, ambos en Los Álamos, éste último contando con Ulam. Teller declinó participar en la construcción de esta arma. Se fue por la bomba "más potente posible", y a las 01:14:59 (local) del 1 de noviembre de 1952 la primera bomba termonuclear detonaba en el Atolón de Enewetak, en el Océano Pacífico. Se llamaba "Mike" y liberó una potencia de 10,4 Mt. Era la bomba de Carson Mark, que usaba una bomba de fisión TX como primario. Tenía una masa de 82 t. El 77% de la energía fue liberada por el pusher/tamper de uranio natural, y sólo los 2,4 Mt restantes por la fusión propiamente dicha. La bomba de Taylor, llamada "King", pesaba sólo 4.000 kg y era por tanto militarizable. Detonó otra isla del mismo archipiélago el día 16 a las 11:30 AM, liberando 500 kt de potencia.

No obstante, estas armas presentaban diversos problemas de ingeniería, mantenimiento y actualización; no eran un producto acabado, sólo algo para "meter miedo lo más pronto posible". Aunque hubo un arsenal de estas "bombas H de emergencia", EE.UU. no dispuso de bombas H con normalidad hasta por lo menos 1955, si no 1956. Como a continuación veremos, esto significa que la ventaja tecnológica real con la URSS en materia de armas nucleares se había perdido.

[editar] Federación Rusa (Unión Soviética)

La Federación Rusa, heredera nuclear de lo que fuera la U.R.S.S., conserva una fuerza nuclear muy respetable pero en un estado desconocido, probablemente bajo, de mantenimiento y degradación. Se tiene la seguridad de que algunos elementos muy importantes de esta fuerza, como es el caso de ciertos submarinos y bombarderos, están fuera de servicio. Conserva con toda seguridad las siguientes fuerzas nucleares estratégicas: 450 ICBM de los modelos SS-18 mods. 4, 5 y 6, SS-19 mod. 3, SS-24, SS-25 y SS-27; al menos 17 submarinos lanzadores de SLBM de las clases Delta III, Delta IV y Typhoon, con en torno a 200 misiles SS-N-20, SS-N-23 y SS-N-18; y bombarderos nucleares supersónicos del tipo Tu-160. El número de cabezas actualmente desplegadas y operacionales en correcto estado de mantenimiento podría oscilar entre un mínimo de 1.500 y un máximo de 3.500. Rusia ha hecho un gran esfuerzo económico para mantener su tecnología y potencia nuclear militar, ante la práctica imposibilidad de defenderse por medios convencionales. Es conocido que la columna vertebral de la defensa rusa de hoy en día está sustentada casi exclusivamente en las armas nucleares. La más reciente adquisición del arsenal Ruso es el ICBM Misil SS-27 Topol M capaz de evadir Escudos Antimisiles y su ojiva puede alcanzar mach 4 o 5 al descenso.

Con la desintegración de la U.R.S.S. Bielorrusia, Kazajstán y Ucrania estos nuevos países se encontraron en su territorio con un importantísimo arsenal nuclear soviético. Bajo presión de Moscú, París y Washington, Se acordó desmantelar su arsenal nuclear (incluyendo misiles SS-24) y transferírselo a la Federación Rusa, sólo los modelos más modernos volvieron a alcanzar estado operacional. En Chechenia se hallaban algunos misiles y componentes para entrenamiento, que fueron igualmente transferidos a Rusia bajo auspicio de la ONU.

Al igual que los EE.UU., los soviéticos comenzaron intentando producir una detonación asimétrica en deuterio líquido (lo que se demostró imposible) y luego en una capa de deuteriuro de litio-6. A diferencia de los norteamericanos, los soviéticos lograron hacer un arma con esta aproximación. El diseño, llamado "Sloika" (un pastel en capas típico de la repostería rusa) fue desarrollada por Sakharov y Ginzburg. A Sakharov se le considera el "padre de la bomba de hidrógeno soviética" y fue otro de los "genios malditos" que luego renunciaron a su obra maestra y lucharon política y científicamente contra ella.

El 12 de agosto de 1953, el dispositivo RDS-6 (Joe-4) detonó en el polígono de Semipalatinsk, liberando 400 kt. Pese a este éxito, algo había fallado. Se esperaba una explosión en el rango de los 2 Mt. El análisis físico de la misma demostró que sólo un 10% de la energía salió de las reacciones de fusión. Además, se demostró imposible subir la potencia por encima del megatón. El diseño Sloika era en parte un fracaso debido a sus limitaciones mayores que la bomba americana y en parte una genialidad ya que debido a su diseño mucho más compacto que la Ivy-Mike les proporcionaba un artefacto ya militarizable. Pero sabiendo que los norteamericanos tenían algo mucho más potente, los 10'4 Mt de "Mike", volvieron al tablero de diseño. Se cree que fue Davidenko quien "reinventó" el diseño Teller-Ulam, tal y como consta en una carta secreta de Zeldovitch y Sakharov a Yuli Khariton.

La bomba RDS-37 detonó el 22 de noviembre de 1955 en Semipalatinsk, liberando 1,6 Mt. Su potencia teórica era de 16 Mt, pero fue reducida deliberadamente mezclando el deuteruro de litio-6 con hidruro de litio normal y corriente. La bomba fue lanzada desde un avión y era un producto "militar final", pero debido a un imprevisto detonó debajo de una capa de inversión térmica. Esto causó un "rebote" de buena parte de la energía hacia el suelo, extendiendo enormemente el área de devastación y matando a tres personas. Algo de lo que tomaron buena nota.

[editar] China

El estado de las fuerzas nucleares chinas podría calificarse de "evolutivo". No parece que pongan gran interés en desplegar grandes cantidades de armas, sino que más bien parecen estar experimentando con lo que tienen. En todo caso, China dispone de al menos 24 misiles ICBM del tipo DF-5 con cabezas singularmente potentes (lo que arrojaría dudas sobre su precisión), y está terminando de trabajar con el nuevo DF-31/DF-41. Además dispone de 24 misiles MRBM/SLBM en sus submarinos clase Xia, y de un número probablemente elevado de cabezas para uso táctico en misiles de corto alcance y aviones. Se asume que un cierto número de unidades de su fuerza aérea está preparada para para emplear armamento nuclear. El total se estima entre un mínimo absoluto de 70 y un máximo de "varios centenares" de cabezas nucleares operativas y desplegadas.

Sorprendentemente, sólo transcurrieron 32 meses entre la primera prueba nuclear china y su primera bomba termonuclear. Se trataba del "arma nº 6", lanzada desde un avión, y detonó el 17 de junio de 1967 en Lop Nor, liberando 3'3 Mt. El dispositivo contenía U-235, deuteruro de litio-6 y U-238. Un concepto bien extraño: un arma termonuclear que prescindía del plutonio en su diseño.

[editar] Francia

Francia ha desmantelado todas sus fuerzas nucleares con base en tierra (force de frappe) que mantenía en la meseta de Albión, al norte de Marsella, y actualmente la columna vertebral de su fuerza atómica se halla en sus submarinos (force stratégique océanique). Dispone de misiles SLBM/MRBM de los tipos M4B, M45 y M51 en sus submarinos de las clases L'Inflexible y Triomphant. Adicionalmente, disponen de un número desconocido de misiles aire-superficie de alcance intermedio ASMP con cabeza nuclear para su comando estratégico aéreo formado por aviones Dassault Mirage en los modelos 2000N/2000D y Dassault Rafale.

A diferencia del resto de potencias, que fueron directamente por la bomba termonuclear (si bien detonaron algunas de 3ª generación en el proceso), Francia desarrollaría la cabeza misilística MR-41, de tipo fisión amplificada, entre 1969 y 1971. Entre 1972 y 1992 tuvo la bomba AN-52.

Paralelamente, a partir de 1968 había empezado un lentísimo desarrollo de bombas-H, que necesitó de al menos 21 pruebas a lo largo de 8 años. La cabeza TN60 (y su inmediata sucesora la TN61) sería transferida al Ejército el 24 de enero de 1976, y entró en servicio a bordo de los submarinos nucleares a principios de 1977. La TN-60/61 sería sustituida por la actual TN-70/71 (de "cuarta generación y media") entre 1985 y 1987.

Desarrollaron la TN-80/81 para sus misiles aéreos ASMP, desplegadas entre 1977 y 1984. La TN-75, para el misil de lanzamiento submarino M-4A y M41 que usan actualmente, era ya de 5ª generación.

El nuevo misil submarino M51, de próximo despliegue, usará la "cabeza de nuevo concepto" (o sea, quinta generación y media o quizás incluso sexta) llamada TNO. Está en elaboración también un nuevo misil aire-superficie llamado ASMPA, con una cabeza de similar tecnología.

[editar] Reino Unido

Al igual que Francia, el Reino Unido ha optado por mantener su fuerza nuclear en el mar y en los bombarderos. En teoría dispone de submarinos estratégicos clase Vanguard, armados con misiles Trident D-5. Adicionalmente, podría disponer de algunas bombas y misiles de corto alcance con cabeza nuclear para los cazabombarderos Panavia Tornado GR.4. Se le calcula un máximo de 250 cabezas nucleares desplegadas y operacionales. Los EE.UU. suministraron al Reino Unido la tecnología para fabricar una bomba termonuclear. Hasta tal punto es así que la primera bomba H inglesa, llamada Yellow Sun Mk1 (detonada en noviembre de 1957), era idéntica a uno de los "diseños de emergencia" del programa estadounidense que hemos hablado antes. A partir de 1958, el Reino Unido adoptaría simplemente copias idénticas del modelo estadounidense Mk-28, con un megatón de potencia, que constituirían el núcleo de las fuerzas nucleares británicas hasta 1972 (cuando fueron reemplazadas por las actuales WE-177 de "cuarta generación y cuarto". Está en estudio una nueva cabeza de "quinta generación y cuarto".

[editar] India

India no dispone actualmente de misiles de largo alcance para su fuerza nuclear, si bien la existencia de un programa espacial propio invitaría a pensar en que el proyecto del ICBM Surya está en marcha. Se le calcula un máximo de 200 cabezas nucleares en sus misiles Prithvi y Agni, éste último con 2.000 km de alcance. India dispone además de aviones rusos y franceses que podrían librar bombas atómicas con pequeñas modificaciones, como el MiG-27, aunque en principio no existirían mayores inconvenientes en alterar algunos elementos de su fuerza aérea compuesta por Sukhoi Su-30MKI, MiG-29 y Mirage 2000 para lanzar diversos tipos de proyectiles atómicos.

Después de un larguísimo periodo sin pruebas nucleares, y manteniendo los preparativos secretos para todo el mundo (las técnicas para ocultar cosas a los satélites han mejorado mucho en las últimas décadas), India realizó su primera prueba termonuclear, llamada "Shakti-1" a las 10:13 del 11 de mayo de 1998. La potencia no superó los 30 Kt, hubo un fallo parcial del secundario. Esta y otras 4 pruebas de fisión dispararon la decisión pakistaní de realizar sus pruebas nucleares con armas de fisión, dos semanas después.

[editar] Israel

Israel es el único país poseedor de armas nucleares que no ha declarado abiertamente su existencia, pero incluso los Estados Unidos reconocen que las tienen. A finales de los años '90 la comunidad de inteligencia estadounidense calculaba que Israel disponía de entre 75 y 130 armas nucleares para su aviación y sus misiles basados en tierra Jericó-1 y Jericó-2. Actualmente se cree que tiene entre 100 y 200 cabezas nucleares desplegadas y operacionales, aunque algunas fuentes elevan la cifra a 400. Israel podría disponer de al menos 12 misiles de crucero de alcance intermedio con cabeza nuclear del tipo Popeye Turbo (sic), instalados en uno de sus submarinos Dolphin de fabricación alemana.

[editar] Otros países poseedores de armas nucleares o con las tecnologías necesarias

  • Pakistán.

La única potencia nuclear islámica, el programa pakistaní es extremadamente secreto y lo único cierto es que debe utilizar para sus armas uranio altamente enriquecido (HEU) en vez de plutonio, pues carece de centrales regeneradoras de plutonio. Se le estiman unas 50 armas a lo sumo, se especula que está intentando purificar tritio. Estas cabezas estarían desplegadas en sus misiles de alcance intermedio Ghauri-III y quizás en algunas unidades de su fuerza aérea, particularmente en sus A-5 Fantan, un derivado del Q-5 Nanchang chino.

  • Corea del Norte.

El estado del programa nuclear de Corea del Norte es esencialmente confuso. El 24 de abril de 2003 representantes del gobierno norcoreano declararon en unas charlas bilaterales con Estados Unidos realizadas en Pekín que disponían de armas nucleares, y EE.UU. dio por buena esta afirmación aunque no se hayan realizado pruebas conocidas. Cabe decir que en el país hay importantes minas de uranio y varias centrales nucleares. Corea del Norte dispone de un pequeño programa espacial propio, por lo que podría estar en condiciones de construir misiles de largo alcance en algún momento del futuro próximo; actualmente dispone, como mínimo, del No Dong y el Taepo Dong 1 (TD-1) de alcance intermedio. No se cree que tenga más allá de un número reducido de cabezas nucleares, probablemente aún no militarizadas.

El 10 de febrero de 2005, Corea del Norte declaró que poseía armas nucleares. El 5 de julio siguiente Corea del Norte suscitó inquietud internacional tras probar varios misiles, que cayeron en el Mar del Japón. Uno de ellos era un cohete intercontinental Taepodong-2. El 9 de octubre de 2006, Corea del Norte realizó un ensayo nuclear subterráneo en la localidad de Hwadaeri, cerca de Kilju, en la provincia de Hamgyong Septentrional. Diferentes institutos internacionales registraron un sísmo en la zona de entre 3,5 y 4,2 grados en la escala de Richter. Este hecho provocó el rechazo inmediato la comunidad internacional incluyendo los países del grupo de trabajo para la no proliferación de armas nucleares en Corea del Norte (China, Rusia, Japón, Estados Unidos y Corea del Sur).

ANOTACIÓN: El analisis del tipo de onda sísmica generada y recogida por los sismógrafos, ha despertado ciertas dudas en la comunidad internacional, sobre la veracidad de la afirmación de Corea del Norte de su ensayo nuclear. El tipo de onda generada es muy similar al estallido de toneladas de TNT (test realizado en Alamogordo Nuevo Mexico en 1945 para calibrar las primeras bombas nucleares) que no al de una bomba nuclear.[cita requerida]

  • Sudáfrica.

Sudáfrica fue el primer país que construyó armas nucleares y después renunció a ellas. Sudáfrica construyó al menos diez bombas atómicas de uranio enriquecido, y sus primeras pruebas fueron en 1977. Después las destruyó junto con los blueprints. Las instalaciones han sido desmanteladas y están bajo control de la IAEA. Sudáfrica dispone de al menos un misil de alcance intermedio.

[editar] Países que probablemente dispongan de armas nucleares a corto plazo

  • Irán. Se sabe que Irán dispone ya de uranio altamente enriquecido (HEU) de grado militar, y está ultimando varias plantas nucleares. No obstante, este esfuerzo podría ser eminentemente civil. Tienen un activo programa misilístico equivalente al hindú.
  • Países que, dado su alto grado de desarrollo tecnológico civil en el ámbito nuclear y aeroespacial, podrían disponer de armas nucleares en un breve plazo de tiempo si tomaran la decisión política de hacerlo: Alemania, Holanda, Canadá, Japón y Suecia.

En España, Franco encargó un estudio centrado en la posibilidad de construir armas nucleares, en los primeros años '70. Sus militares le convencieron de que tal cosa no era posible ni deseable. Aunque disponía de la tecnología necesaria, reservas de uranio y una zona de prueba (el sahara), la presión estadounidense durante el período de Carter, provocó que España tuviera que renunciar a esa construcción, a pesar de que el proyecto estaba avanzado.

[editar] Referencias

"Eran los daños causados por el EMP, tanto como los debidos a la explosión, el fuego y la radiactividad, lo que ensombrecía todos los estudios detallados sobre la posibilidad de recuperarse después de una guerra nuclear. Sin disponer de esencialmente nada eléctrico o electrónico, incluso en remotas áreas rurales, parecía sorprendentemente difícil que América pudiera recuperarse. La América posterior al ataque, en todos estos estudios, quedaba anclada a principios del siglo XX hasta que pudieran adquirirse en el extranjero equipos eléctricos y componentes electrónicos. Por razones obvias, todo el tema EMP era alto secreto y los seguimientos del Congreso se efectuaban a puerta cerrada. De hecho, esta es la primera sesión de seguimiento a puertas abiertas que recuerdo"

-Dr Lowell Wood Director de los Laboratorios Nacionales Lawrence Livermore "La amenaza del EMP para la estructura civil y militar de los Estados Unidos" Subcomité de I+D militar Comité de Seguridad Nacional Congreso de los Estados Unidos, 1997

[editar] Véase también

[editar] Enlaces externos

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Arma_nuclear"
Saludos cordiales
RODRIGO GONZALEZ FERNANDEZ
NUCLEARENERGIA.BLOGSPOT.COM
CONSULTAJURIDICACHILE.BLOGSPOT.COM
Renato Sánchez 3586 dep 10
Santiago, Chile
Publicado por en

No hay comentarios:

Publicar un comentario

Suscribirse a: Enviar comentarios (Atom)