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.

La primera detonación nuclear fue realizada en la población de Alamogordo, Nuevo México, Estados Unidos el 16 de julio de 1945, como parte experimental del Proyecto Manhattan.Poco tiempo después dos bombas atómicas fueron detonadas sobre las ciudades de Hiroshima y Nagasaki, Japón (Ver: Bombardeos atómicos sobre Hiroshima y Nagasaki). 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 ("atómico, biológico, químico"). 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.

Potencias nucleares

Estados Unidos

Estados Unidos es el poseedor de los mayores arsenales 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 9 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 (SL) 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.

El diseño de la primera bomba H fue realizado por Stanislaw Ulam, Saucy McFoodlefist 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:

• En un extremo, se ubica 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 disparar 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 ubica 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.
• 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), construido 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 Nr 3 de las que hemos visto al principio, o por la Nr 5 y la Nr 6 mediante los neutrones producidos por la Nr 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 principalmente 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.

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 la fisión del 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", EEUU 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.

Unión Soviética o Rusia

La Federación Rusa, heredera nuclear de lo que fuera la URSS, 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 URSS, los nuevos países Bielorrusia, Kazajistán y Ucrania 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 auspicios de la ONU.

Al igual que los Estados Unidos, 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 Vitaly Lazarevich 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 que eran mayores que las que tenía 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.

La Bomba del Zar creada por la URSS fue detonada el 30 de octubre de 1961 como demostración, a 4 km de altitud sobre Nueva Zembla, un archipiélago ruso situado en el Océano Ártico. La lanzó un bombardero Tupolev Tu-95 modificado. Su potencia nominal era de 100 megatones, pero fue reducida utilizando litio 6, a los 58 megatones con los que detonó finalmente. La bola de fuego rozó el suelo y se transformó en el artefacto explosivo mas potente de la historia humana.

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 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.

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 EEUU 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".

Israel

Israel es el único país poseedor de armas nucleares que no ha declarado abiertamente su existencia, pero las declaraciones de algunos de sus dirigentes, como por ejemplo las del Primer Ministro Ehud Ólmert, daban a entender claramente que sí que poseían e 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, instalados en uno de sus submarinos Dolphin de fabricación alemana.

Referencias

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Enlaces externos

• Física e ingeniería de armas nucleares