El Proyecto Manhattan calcula efectos del “Dispositivo”
En marzo de 1943, DuPont comenzó la construcción de una planta de plutonio en un área de 112 acres (0.5 kilómetros cuadrados) en Oak Ridge. En la imagen, trabajadores cargan lingotes de uranio dentro del Reactor de Grafito X-10.
El 24 de abril 1943 se registró un importante hito en el Proyecto Manhattan. “Distrito de Manhattan” había sido originalmente el nombre clave que el Ejército de los Estados Unidos le había dado al programa por su participación en aspectos del proyecto. Este fue el nombre que fue adoptándose gradualmente para referirse a la totalidad del programa oficial para la “Elaboración de Materiales Sustitutos”, el programa de armas atómicas, designado Tube Alloys [Aleaciones de Tubería] por los británicos.
Desde sus comienzos muy modestos, que habían evolucionado a partir de la primera comprensión teórica de la potencia de la energía atómica en marzo de 1940, el programa, que se había iniciado apenas en julio de 1941, se había convertido en una industria importante. Durante el curso de la guerra costaría $2 mil millones de dólares -alrededor de $41 mil millones en valores actuales- y empleaba a más de 130,000 personas en una amplia variedad de sitios en todo Estados Unidos. Muy pocas de estas personas sabían en lo que estaban trabajando.
Sólo un pequeño grupo de personas en los niveles superiores tenía una visión completa del trabajo que estaban realizando. Entre el 15 y el 24 de abril se reunieron en una conferencia para discutir los resultados de las diferentes líneas de investigación. Ahora estaban en condiciones de comprender cuánta cantidad de material nuclear podían producir y cuál sería probablemente el poder destructivo de un arma potencial como esta. La prueba de un arma atómica real o “Dispositivo” todavía tenía un largo camino por recorrer:
ESQUEMA DEL CONOCIMIENTO ACTUAL
Robert Oppenheimer
Liberación de Energía: El efecto destructivo del dispositivo se debe a efectos radioactivos y la onda de choque generada por la explosión. El efecto de la onda de choque parece extenderse sobre el área más grande y sería, por lo tanto, muy importante. El área devastada por la onda de choque es proporcional a los 2/3 de potencia de la liberación de energía y puede ser simplemente calculado comparando la liberación de energía con aquella del TNT. Si la reacción llega a su totalidad, entonces de 50 kilogramos [isótopo] 25 sería equivalente a 10 toneladas de TNT. En realidad, es muy difícil obtener un gran porcentaje de la posible liberación de energía.
Detonación: La segunda dificultad importante a la que nos enfrentamos está relacionada con la cuestión de la detonación… Es importante que ninguno de los neutrones inicie una reacción en cadena prematura… Las posibles fuentes de neutrones son 1) neutrones de rayos cósmicos... y 2) neutrones de fisión espontánea...
…
DAÑO ESPERADO DEL DISPOSITIVO
Hans Bethe
Comparación con TNT: La diferencia más llamativa entre el dispositivo y una carga de TNT es en las temperaturas generadas. La última brinda temperaturas de unos pocos miles de grados, mientras que el primero lleva la temperatura a grados tan altos como [decenas de millones de grados]...
El daño real depende mucho del objetivo. Las casas comienzan a ser aplastadas bajo choques de un 1/10 a 1/5 de una atmósfera. Para objetos tales como edificios de acero y maquinaria, se requieren mayores presiones y la duración del choque es muy importante. Si la duración del pulso de presión es menor que el periodo natural de vibración de la estructura, la integral de la presión sobre la duración T del impulso es significativo para el daño. Si el pulso tiene una duración de varios períodos de vibración, la presión máxima es la cantidad importante...
Otros daños: Los neutrones emitidos desde el dispositivo se difundirán a través del aire a una distancia de 1 a 2 kilómetros, casi independientemente de la liberación de energía. En esta región, su intensidad será suficiente para matar a una persona.
El efecto de los productos de fisión radioactivos depende enteramente de la distancia a la que son transportados por el viento. Si 1 kilogramo de los productos de fisión se distribuye uniformemente sobre un área de aproximadamente 100 millas cuadradas, la radioactividad durante el primer día representará una dosis letal (500 unidades R): después de unos pocos días, sólo alrededor de 10 unidades R por día son emitidas. Si el material se distribuye más ampliamente por el viento, los efectos de la radioactividad serán relativamente menores.
Si deseas saber más, visita The Atomic Archive [El Archivo Atómico], el cual cuenta con documentos originales sobre el tema.
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El general de brigada Leslie R. Groves (izquierda) y J. Robert Oppenheimer trabajando el Proyecto Manhattan.
Operadoras de calutrón en sus paneles, en la planta Y-12 en Oak Ridge, Tennessee, durante la Segunda Guerra Mundial. Los calutrones se utilizaban para refinar mineral de uranio en material fisible. Durante el esfuerzo del Proyecto Manhattan para construir un explosivo atómico, los trabajadores trabajaban en secreto, sin la menor idea de adónde terminaban las labores que realizaban. Gladys Owens, la mujer sentada en primer plano, no sabía lo que había estado haciendo hasta ver esta foto en un recorrido público de las instalaciones cincuenta años después.
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