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 en el Reactor de Grafito X-10.
El 24 de abril de 1943 se registró un hito importante en el Proyecto Manhattan. “Distrito de Manhattan” había sido originalmente el nombre clave que el Ejército de los Estados Unidos le había asignado al programa por su participación en aspectos del proyecto. Este fue el nombre que fue adoptando gradualmente para referirse a la totalidad del programa oficial de “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, iniciado apenas en julio de 1941, se había convertido en una industria importante. Durante el curso de la guerra costaría $2.2 mil millones de dólares —alrededor de $41 mil millones en valores actuales— y emplearía a más de 130.000 personas en una amplia variedad de sitios en todo Estados Unidos. Muy pocas de estas personas sabían en qué estaban trabajando.
Sólo un pequeño grupo de personas en los niveles superiores tenía una visión completa del trabajo que realizaban. 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 materia 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 los efectos radiactivos y a la onda de choque generada por la explosión. El efecto de la onda de choque parece extenderse por el área más amplia y sería, por lo tanto, muy importante. El área devastada por la onda de choque es proporcional a 2/3 de la potencia de liberación de energía y puede calcularse simplemente comparándola con la del TNT. Si la reacción llega a su totalidad, entonces 50 kilogramos de [isótopo] 25 equivaldrían a 10 toneladas de TNT. En realidad, es muy difícil obtener un porcentaje elevado de la energía potencialmente liberable.
Detonación: La segunda dificultad importante a la que nos enfrentamos está relacionada con 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 radica en las temperaturas que se generan. La última alcanza 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 en gran medida del objetivo. Las casas comienzan a ser aplastadas por choques de entre 1/10 y 1/5 de una atmósfera. Para objetos como edificios de acero y maquinaria, se requieren mayores presiones y la duración del choque resulta crucial. 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 resulta significativa para el daño. Si el pulso dura varios períodos de vibración, la presión máxima es la cantidad importante…
Otros daños: Los neutrones emitidos por el dispositivo se difundirán a través del aire hasta 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 radiactivos 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 radiactividad durante el primer día representará una dosis letal (500 unidades R); después de unos pocos días, sólo se emiten alrededor de 10 unidades R por día. Si el material se dispersa más ampliamente por el viento, los efectos de la radiactividad serán relativamente menores.
Si deseas saber más, visita The Atomic Archive [El Archivo Atómico], que 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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