El diseño Teller-Ulam es un concepto técnico detrás de las armas termonucleares modernas , también conocidas como bombas de hidrógeno . Se cree que el diseño, cuyos detalles son secretos militares y sólo son conocidos por un puñado de naciones importantes, se utiliza en prácticamente todas las armas nucleares modernas que componen los arsenales de las principales potencias nucleares. [ cita necesaria ]
La idea de utilizar la energía de un dispositivo de fisión para iniciar una reacción de fusión fue propuesta por primera vez por el físico italiano Enrico Fermi a su colega Edward Teller en el otoño de 1941 durante lo que pronto se convertiría en el Proyecto Manhattan , el esfuerzo de la Segunda Guerra Mundial realizado por el Estados Unidos y Reino Unido desarrollarán las primeras armas nucleares . Teller pronto participó en la conferencia de verano de 1942 de Robert Oppenheimer sobre el desarrollo de una bomba de fisión celebrada en la Universidad de California, Berkeley , donde guió la discusión hacia la idea de crear su "súper" bomba, que hipotéticamente sería muchas veces más poderosa que el arma de fisión aún no desarrollada. Teller asumió que crear la bomba de fisión no sería más que un problema de ingeniería, y que la "Super" suponía un desafío teórico mucho más interesante.
Durante el resto de la guerra, el esfuerzo se centró primero en desarrollar armas de fisión. Sin embargo, Teller continuó persiguiendo el "Super", hasta el punto de descuidar el trabajo que se le asignó para el arma de fisión en el laboratorio secreto de Los Álamos donde trabajaba. (Gran parte del trabajo que Teller se negó a hacer se le dio a Klaus Fuchs , quien más tarde se descubrió que era un espía de la Unión Soviética . [1] : 430 ) Teller recibió algunos recursos para estudiar el "Super", y Se puso en contacto con su amiga Maria Göppert-Mayer para que le ayudara con laboriosos cálculos relacionados con la opacidad . El "Super", sin embargo, resultó difícil de alcanzar y los cálculos fueron increíblemente difíciles de realizar, sobre todo porque no existía ninguna manera de realizar pruebas a pequeña escala de los principios involucrados (en comparación, las propiedades de la fisión podrían probarse más fácilmente con ciclotrones , reactores nucleares de nueva creación y otras pruebas varias).
Aunque habían presenciado la prueba Trinity , después de los bombardeos atómicos de Japón, los científicos de Los Álamos se sorprendieron de lo devastadores que habían sido los efectos del arma. [2] : 35 Muchos de los científicos se rebelaron contra la idea de crear un arma miles de veces más poderosa que las primeras bombas atómicas. Para los científicos, la cuestión era en parte técnica (el diseño del arma era todavía bastante incierto e inviable) y en parte moral: un arma así, argumentaban, sólo podría usarse contra grandes poblaciones civiles y, por lo tanto, solo podría usarse como arma. de genocidio. Muchos científicos, como el colega de Teller, Hans Bethe (que había descubierto la nucleosíntesis estelar , la fusión nuclear que tiene lugar en las estrellas ), instaron a que Estados Unidos no desarrollara tales armas y dieran ejemplo a la Unión Soviética. Los promotores del arma, incluidos Teller y los físicos de Berkeley Ernest Lawrence y Luis Álvarez , argumentaron que tal desarrollo era inevitable y negar tal protección al pueblo de los Estados Unidos, especialmente cuando era probable que la Unión Soviética creara tal arma por sí misma. – fue en sí mismo un acto inmoral e imprudente. Otros más, como Oppenheimer, simplemente pensaron que era mejor gastar las existencias existentes de material fisionable en intentar desarrollar un gran arsenal de armas atómicas tácticas en lugar de desperdiciarlas potencialmente en el desarrollo de unos pocos "Supers" masivos. [3]
En cualquier caso, el trabajo se ralentizó mucho en Los Álamos, ya que unos 5.500 de los 7.100 científicos y personal relacionado que habían estado allí al finalizar la guerra se marcharon para regresar a sus puestos anteriores en universidades y laboratorios. [2] : 89–90 Se celebró una conferencia en Los Álamos en 1946 para examinar la viabilidad de construir un Super; Llegó a la conclusión de que era factible, pero hubo varios disidentes en esa conclusión. [2] : 91
Cuando la Unión Soviética hizo explotar su propia bomba atómica (apodada " Joe 1 " por los EE.UU.) en agosto de 1949, tomó desprevenidos a los analistas occidentales, y durante los siguientes meses hubo un intenso debate dentro del gobierno, el ejército y los científicos de los EE.UU. comunidades sobre si proceder o no con el Super, mucho más poderoso. [2] : 1–2 El 31 de enero de 1950, el presidente estadounidense Harry S. Truman ordenó un programa para desarrollar una bomba de hidrógeno. [1] : 406–408
Muchos científicos regresaron a Los Álamos para trabajar en el programa "Super", pero los intentos iniciales todavía parecían muy impracticables. En el "Super clásico" se pensaba que sólo el calor de la bomba de fisión se utilizaría para encender el material de fusión, pero resultó imposible. Durante un tiempo, muchos científicos pensaron (y muchos esperaban) que el arma en sí sería imposible de construir. [2] : 91
La historia exacta del avance Teller-Ulam no se conoce completamente, en parte debido a numerosos relatos personales contradictorios y también por la clasificación continua de documentos que revelarían cuál estaba más cerca de la verdad. Los modelos anteriores del "Super" aparentemente habían colocado el combustible de fusión alrededor del "disparador" de fisión (en una formación esférica) o en el centro del mismo (similar a un arma "impulsada") con la esperanza de que cuanto más cerca estuviera el combustible. A la explosión de fisión, mayor será la probabilidad de que encienda el combustible de fusión por la pura fuerza del calor generado.
En 1951, después de muchos años de trabajo infructuoso en el "Super", Teller aprovechó una idea innovadora del matemático emigrado polaco Stanislaw Ulam y la desarrolló hasta convertirse en el primer diseño viable para una bomba de hidrógeno de alcance de megatones. Este concepto, ahora llamado "implosión por etapas", se propuso por primera vez en un artículo científico clasificado, Sobre detonaciones heterocatalíticas I. Lentes hidrodinámicas y espejos de radiación [nota 1] [4] por Teller y Ulam el 9 de marzo de 1951. La cantidad exacta de contribución proporcionado respectivamente por Ulam y Teller a lo que se conoció como el " diseño Teller-Ulam " no se conoce definitivamente en el dominio público; el grado de crédito asignado a Teller por sus contemporáneos es casi exactamente proporcional a lo bien que pensaban de Teller en general. . En una entrevista con Scientific American de 1999, Teller le dijo al periodista:
Yo contribuí; Ulam no lo hizo. Lamento haber tenido que responder de esta manera tan abrupta. Ulam estaba, con razón, insatisfecho con un enfoque antiguo. Vino a mí con una parte de una idea que ya tenía elaborada y con dificultades para lograr que la gente la escuchara. Estaba dispuesto a firmar un documento. Cuando llegó el momento de defender ese documento y trabajar realmente en él, se negó. Él dijo: "No creo en eso". [5]
El tema es controvertido. Bethe en su "Memorando sobre la historia del programa termonuclear" (1952) citó a Teller como el descubridor de un "enfoque completamente nuevo de las reacciones termonucleares", que "fue una cuestión de inspiración" y era "por lo tanto, impredecible" y "en gran medida". accidental." [6] En la audiencia de Oppenheimer, en 1954, Bethe habló del “golpe de genialidad” de Teller al inventar la bomba H. [7] Y finalmente, en 1997, Bethe afirmó que “el invento crucial fue realizado en 1951 por Teller”. [8]
Otros científicos (antagonistas de Teller, como J. Carson Mark ) han afirmado que Teller nunca se habría acercado más sin la idea de Ulam. El diseñador de armas nucleares, Ted Taylor, fue claro al asignar el crédito por las ideas básicas de puesta en escena y compresión a Ulam, al tiempo que le dio a Teller el crédito por reconocer el papel crítico de la radiación en contraposición a la presión hidrodinámica. [9]
Priscilla Johnson McMillan en su libro La ruina de J. Robert Oppenheimer: y el nacimiento de la carrera armamentista moderna , escribe que Teller buscó "ocultar el papel" de Ulam, y que sólo la "implosión de radiación" fue idea de Teller. Teller llegó incluso a negarse a firmar la solicitud de patente porque necesitaría la firma de Ulam. Thomas Powers escribe que "por supuesto, todos los diseñadores de bombas sabían la verdad, y muchos consideraban a Teller como el delincuente más bajo y despreciable del mundo de la ciencia, un ladrón de crédito". [10]
Teller se hizo conocido en la prensa como el "padre de la bomba de hidrógeno", título que no quiso desalentar. Muchos de los colegas de Teller estaban irritados porque parecía disfrutar atribuyéndose todo el mérito por algo en lo que sólo había participado y, en respuesta, con el apoyo de Enrico Fermi, Teller escribió un artículo titulado "El trabajo de muchas personas", que apareció en Science. revista en febrero de 1955, enfatizando que no estaba solo en el desarrollo del arma (más tarde escribiría en sus memorias que había dicho una "mentira piadosa" en el artículo de 1955, e insinuaría que debería recibir todo el crédito por la invención del arma ). [11] Hans Bethe, que también participó en el proyecto de la bomba de hidrógeno, dijo una vez: "Por el bien de la historia, creo que es más preciso decir que Ulam es el padre, porque él proporcionó la semilla, y Teller es la madre". , porque se quedó con el niño. En cuanto a mí, supongo que soy la partera". [12] : 166
El avance de Teller-Ulam (cuyos detalles todavía están clasificados) fue aparentemente la separación de los componentes de fisión y fusión de las armas y el uso de la radiación producida por la bomba de fisión para comprimir primero el combustible de fusión antes de encenderlo. Algunas fuentes han sugerido que Ulam propuso inicialmente comprimir el secundario a través de las ondas de choque generadas por el primario y que fue Teller quien luego se dio cuenta de que la radiación del primario sería capaz de realizar la tarea (de ahí la " implosión de radiación "). Sin embargo, la compresión por sí sola no habría sido suficiente y la otra idea crucial, preparar la bomba separando la primaria y la secundaria, parece haber sido aportada exclusivamente por Ulam. La elegancia del diseño impresionó a muchos científicos, hasta el punto de que algunos que antes se preguntaban si era factible de repente creyeron que era inevitable y que sería creado tanto por Estados Unidos como por la Unión Soviética. Incluso Oppenheimer, que originalmente se oponía al proyecto, calificó la idea de "técnicamente buena". La toma "George" de la Operación Invernadero en 1951 puso a prueba el concepto básico por primera vez a muy pequeña escala (y la siguiente toma de la serie, "Item", fue la primera arma de fisión potenciada ), elevando las expectativas hasta casi la certeza. que el concepto funcionaría.
El 1 de noviembre de 1952, la configuración Teller-Ulam fue probada en el disparo " Ivy Mike " en una isla del atolón de Enewetak , con una potencia de 10,4 megatones de TNT (44 PJ) (más de 450 veces más potente que la bomba lanzada). en Nagasaki durante la Segunda Guerra Mundial). El dispositivo, bautizado como Salchicha , utilizaba una bomba de fisión extragrande como "desencadenante" y deuterio líquido , mantenido en estado líquido mediante 20 toneladas cortas (18 toneladas) de equipo criogénico , como combustible de fusión, y tenía una masa de unas 80 toneladas cortas (73 toneladas) en total. Se intentó inicialmente bloquear la prensa, pero pronto se anunció que Estados Unidos había detonado una bomba de hidrógeno de alcance de megatones.
La elaborada planta de refrigeración necesaria para mantener su combustible de fusión en estado líquido significaba que el dispositivo "Ivy Mike" era demasiado pesado y demasiado complejo para ser de uso práctico. La primera arma desplegable Teller-Ulam en Estados Unidos no se desarrollaría hasta 1954, cuando el combustible de deuterio líquido del dispositivo "Ivy Mike" sería reemplazado por un combustible seco de deuteruro de litio y probado en el disparo " Castle Bravo " (el El dispositivo tenía el nombre en código Camarón ). La mezcla de litio seco funcionó mucho mejor de lo esperado, y el dispositivo "Castle Bravo" que fue detonado en 1954 tuvo un rendimiento dos veces y media mayor de lo esperado (a 15 Mt (63 PJ), También fue la bomba más poderosa jamás detonada por Estados Unidos). Debido a que gran parte del rendimiento provino de la etapa final de fisión de su238
Ud.
manipulación, [13] generó mucha lluvia radiactiva , lo que provocó uno de los peores accidentes nucleares en la historia de Estados Unidos después de que patrones climáticos imprevistos lo hicieran volar sobre áreas pobladas del atolón y los pescadores japoneses a bordo del Daigo Fukuryu Maru .
Después de un período inicial centrado en fabricar bombas de hidrógeno de varios megatones, los esfuerzos en Estados Unidos se dirigieron hacia el desarrollo de armas Teller-Ulam miniaturizadas que podrían equipar misiles balísticos intercontinentales y misiles balísticos lanzados desde submarinos . El último gran avance en el diseño a este respecto se logró a mediados de la década de 1970, cuando se crearon versiones del diseño Teller-Ulam que podían caber en el extremo de un pequeño misil MIRVed .
En la Unión Soviética , los científicos que trabajaban en su propio proyecto de bomba de hidrógeno también tropezaron con dificultades a la hora de desarrollar un arma de fusión de alcance de megatones. Debido a que Klaus Fuchs sólo había estado en Los Álamos en una etapa muy temprana del diseño de la bomba de hidrógeno (antes de que se completara la configuración Teller-Ulam), ninguna de su información de espionaje fue de mucha utilidad, y los físicos soviéticos que trabajaban en el proyecto habían desarrollar su arma de forma independiente.
El primer diseño de fusión soviético, desarrollado por Andrei Sakharov y Vitaly Ginzburg en 1949 (antes de que la Unión Soviética tuviera una bomba de fisión funcional), recibió el nombre de Sloika , en honor a un hojaldre ruso en capas, y no tenía la configuración Teller-Ulam, sino más bien utilizó capas alternas de material fisionable y combustible de fusión de deuteruro de litio enriquecido con tritio (esto más tarde fue denominado la "Primera Idea" de Sajarov). Aunque técnicamente se logró la fusión nuclear, no tenía la propiedad de escala de un arma "en escena", y su primera prueba de "bomba de hidrógeno", " Joe 4 ", ya no se considera una "verdadera" bomba de hidrógeno, sino más bien Se considera un dispositivo híbrido de fisión/fusión más similar a un arma de fisión impulsada de gran tamaño que a un arma Teller-Ulam (aunque utiliza un orden de magnitud más de combustible de fusión que un arma impulsada). Detonado en 1953 con una potencia equivalente a 400 kt (1.700 TJ) (sólo entre un 15 % y un 20 % por fusión), el dispositivo Sloika tenía, sin embargo, la ventaja de ser un arma que realmente podía lanzarse a un objetivo militar, a diferencia de el dispositivo "Ivy Mike", aunque nunca se utilizó ampliamente. Teller había propuesto un diseño similar ya en 1946, denominado "Despertador" (destinado a "despertar" la investigación sobre el "Super"), aunque se calculó que finalmente no valía la pena el esfuerzo y nunca se desarrolló ni se desarrolló ningún prototipo. probado.
Los intentos de utilizar un diseño Sloika para lograr resultados de alcance de megatones resultaron inviables en la Unión Soviética, como lo había sido en los cálculos realizados en los EE. UU., pero su valor como arma práctica, ya que era 20 veces más poderosa que su primera bomba de fisión, debería demostrarse. no debe subestimarse. Los físicos soviéticos calcularon que, en el mejor de los casos, el diseño podría producir un solo megatón de energía si se lo llevaba al límite. Después de que Estados Unidos probara el dispositivo "Ivy Mike" en 1952, demostrando que se podía crear una bomba multimegatón, la Unión Soviética buscó un diseño adicional y continuó trabajando para mejorar la Sloika (la "Primera Idea"). La "Segunda Idea", como la llamó Sajarov en sus memorias, fue una propuesta previa de Ginzburg en noviembre de 1948 para utilizar deuteruro de litio en la bomba, que, mediante el bombardeo con neutrones, produciría tritio . [14] : 299, 314 A finales de 1953, el físico Viktor Davidenko logró el primer avance: mantener las partes primaria y secundaria de las bombas en piezas separadas ("puesta en escena"). El siguiente avance fue descubierto y desarrollado por Sajarov y Yakov Zeldovich , el de utilizar los rayos X de la bomba de fisión para comprimir la secundaria antes de la fusión ("implosión de radiación"), en la primavera de 1954. La "Tercera Idea" de Sajarov, como El diseño Teller-Ulam era conocido en la Unión Soviética y fue probado en el disparo " RDS-37 " en noviembre de 1955 con un rendimiento de 1,6 Mt (6,7 PJ).
Si la Unión Soviética hubiera podido analizar los datos de las consecuencias de las pruebas "Ivy Mike" o "Castle Bravo", podrían haber podido discernir que la fisión primaria se estaba manteniendo separada de la fusión secundaria , una parte clave de el dispositivo Teller-Ulam, y tal vez que el combustible de fusión había sido sometido a altas cantidades de compresión antes de la detonación. [15] Uno de los principales diseñadores de bombas soviéticas, Yuli Khariton , dijo más tarde:
En aquel momento, la investigación soviética no estaba organizada a un nivel suficientemente alto y no se obtuvieron resultados útiles, aunque los análisis radioquímicos de muestras de lluvia radiactiva podrían haber proporcionado información útil sobre los materiales utilizados para producir la explosión. La relación entre ciertos isótopos de vida corta formados durante las reacciones termonucleares podría haber permitido juzgar el grado de compresión del combustible termonuclear, pero conocer el grado de compresión no habría permitido a los científicos soviéticos concluir exactamente cómo explotó el dispositivo. se había hecho, y no habría revelado su diseño. [16] : 20
Sajarov afirmó en sus memorias que, aunque él y Davidenko tenían polvo radiactivo en cajas de cartón varios días después de la prueba "Mike" con la esperanza de analizarlo en busca de información, un químico de Arzamas-16 (el laboratorio de armas soviético) había vertido por error el concentrado. por el desagüe antes de que pudiera ser analizado. Sólo en el otoño de 1952 la Unión Soviética estableció un sistema organizado para monitorear los datos sobre la lluvia radiactiva. Sin embargo, las memorias también dicen que el rendimiento de una de las pruebas estadounidenses , que se convirtió en un incidente internacional que involucraba a Japón, le indicó a Sajarov que el diseño estadounidense era mucho mejor que el de ellos, y decidió que debían haber hecho explotar una bomba de fisión separada y de alguna manera utilizó su energía para comprimir el deuteruro de litio. Luego se centró en encontrar una manera de utilizar una explosión en un lado para comprimir la bola de combustible de fusión dentro de un 5% de simetría, lo que se dio cuenta de que podría lograrse enfocando los rayos X. [14]
La Unión Soviética demostró el poder del concepto de "puesta en escena" en octubre de 1961 cuando detonó la enorme y difícil de manejar Tsar Bomba , una bomba de hidrógeno de 50 Mt (210 PJ) que obtenía casi el 97% de su energía de la fusión en lugar de la fisión: su uranio. El manipulador fue reemplazado por uno de plomo poco antes del disparo, en un esfuerzo por evitar una lluvia nuclear excesiva. Si se hubiera disparado en su forma "completa", habría producido alrededor de 100 Mt (420 PJ). El arma era técnicamente desplegable (se probó lanzándola desde un bombardero especialmente modificado), pero militarmente poco práctica, y fue desarrollada y probada principalmente como una demostración de fuerza soviética. Es el arma nuclear más grande desarrollada y probada por cualquier país.
Los detalles del desarrollo del diseño Teller-Ulam en otros países son menos conocidos. En cualquier caso, el Reino Unido inicialmente tuvo dificultades en su desarrollo y fracasó en su primer intento en mayo de 1957 (su prueba " Grapple I " no logró encenderse como estaba planeado, pero gran parte de su energía provino de la fusión en su secundario). Sin embargo, tuvo éxito en su segundo intento en su prueba " Grapple X " de noviembre de 1957, que arrojó 1,8 Mt. El desarrollo británico del diseño Teller-Ulam fue aparentemente independiente, pero se le permitió compartir algunos datos estadounidenses sobre las consecuencias que pueden tener sido útil. Después de la detonación exitosa de un dispositivo de alcance de megatones y, por lo tanto, de su comprensión práctica del "secreto" del diseño Teller-Ulam, Estados Unidos acordó intercambiar algunos de sus diseños nucleares con el Reino Unido, lo que condujo al Acuerdo Mutuo entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958. Acuerdo de Defensa .
La República Popular China detonó su primer dispositivo utilizando un diseño Teller-Ulam en junio de 1967 (" Prueba No. 6 "), apenas 32 meses después de detonar su primera arma de fisión (el desarrollo de fisión a fusión más corto conocido hasta ahora), con un rendimiento de 3,3 Mt. Poco se sabe sobre el programa termonuclear chino.
El desarrollo de la bomba estuvo dirigido por Yu Min . [18]
Se sabe muy poco sobre el desarrollo francés del diseño Teller-Ulam más allá del hecho de que detonó un dispositivo de 2,6 Mt en la prueba " Canopus " en agosto de 1968.
El 11 de mayo de 1998, la India anunció que había detonado una bomba de hidrógeno en sus pruebas de la Operación Shakti (" Shakti I ", concretamente). [19] Algunos analistas no indios, utilizando lecturas sismográficas , han sugerido que podría no ser el caso, señalando el bajo rendimiento de la prueba, que según ellos es cercano a los 30 kilotones (frente a los 45 kilotones anunciados por la India). . [20]
Sin embargo, algunos expertos no indios están de acuerdo con la India. El Dr. Harold M. Agnew , ex director del Laboratorio Nacional de Los Álamos , dijo que la afirmación de la India de haber detonado una bomba termonuclear preparada era creíble. [21] El sismólogo británico Roger Clarke argumentó que las magnitudes sísmicas sugerían un rendimiento combinado de hasta 60 kilotones, en consonancia con el rendimiento total anunciado por la India de 56 kilotones. [22] El profesor Jack Evernden, sismólogo estadounidense, siempre ha sostenido que para una estimación correcta de los rendimientos, uno debe "tener en cuenta adecuadamente las diferencias geológicas y sismológicas entre los sitios de prueba". Su estimación de los resultados de las pruebas indias coincide con las de la India. [23]
Los científicos indios han argumentado que algunas estimaciones internacionales sobre los resultados de las pruebas nucleares de la India no son científicas. [23] [24]
India dice que el rendimiento de sus pruebas se mantuvo deliberadamente bajo para evitar daños civiles y que puede construir armas termonucleares por etapas de diversos rendimientos, hasta alrededor de 200 kilotones, sobre la base de esas pruebas. [23] Otra razón citada para los bajos rendimientos fue que la radiactividad liberada por rendimientos significativamente superiores a 45 kilotones podría no haberse contenido por completo. [23]
Incluso las pruebas de bajo rendimiento pueden influir en la capacidad termonuclear, ya que pueden proporcionar información sobre el comportamiento de los primarios sin la ignición total de los secundarios . [25]
Corea del Norte afirmó haber probado su bomba termonuclear miniaturizada el 6 de enero de 2016. Las tres primeras pruebas nucleares de Corea del Norte (2006, 2009 y 2013) tuvieron un rendimiento relativamente bajo y no parecen haber tenido un diseño de arma termonuclear. En 2013, el Ministerio de Defensa de Corea del Sur había especulado que Corea del Norte podría estar intentando desarrollar una "bomba de hidrógeno" y que dicho dispositivo podría ser la próxima prueba armamentística de Corea del Norte. [26] [27] En enero de 2016, Corea del Norte afirmó haber probado con éxito una bomba de hidrógeno, [28] pero solo se detectó un evento sísmico de magnitud 5,1 en el momento de la prueba, [29] una magnitud similar a la prueba de 2013. de una bomba atómica de 6 a 9 kt. Esas grabaciones sísmicas hacen que científicos de todo el mundo duden de la afirmación de Corea del Norte de que se probó una bomba de hidrógeno y sugieren que se trató de una prueba nuclear sin fusión. [30] El 9 de septiembre de 2016, Corea del Norte llevó a cabo su quinta prueba nuclear que arrojó entre 10 y 30 kilotones. [31] [32] [33]
El 3 de septiembre de 2017, Corea del Norte llevó a cabo una sexta prueba nuclear apenas unas horas después de que se publicaran fotografías del líder norcoreano Kim Jong-un inspeccionando un dispositivo que se asemeja a una ojiva de arma termonuclear . [34] Las estimaciones iniciales en los primeros días estaban entre 70 y 160 kilotones [35] [36] [37] [38] [39] y se aumentaron más de una semana después a un rango de 250 a más de 300 kilotones. [40] [41] [42] [43] Jane's Information Group estimó, basándose principalmente en el análisis visual de imágenes de propaganda, que la bomba podría pesar entre 250 y 360 kg (550 y 790 lb). [44]
El diseño de Teller-Ulam fue considerado durante muchos años uno de los principales secretos nucleares, e incluso hoy en día, no se analiza en detalle en publicaciones oficiales con orígenes "detrás de la valla" de la clasificación . La política del Departamento de Energía de EE.UU. (DOE) siempre ha sido no reconocer cuando se producen "fugas", ya que hacerlo reconocería la exactitud de la supuesta información filtrada. Aparte de las imágenes de la carcasa de la ojiva, pero nunca del " paquete de física " en sí, la mayor parte de la información de dominio público sobre el diseño está relegada a unas pocas declaraciones concisas y al trabajo de unos pocos investigadores individuales.
Aquí hay una breve discusión de los eventos que llevaron a la formación de los modelos "públicos" del diseño de Teller-Ulam, con algunas discusiones sobre sus diferencias y desacuerdos con los principios descritos anteriormente.
Los principios generales del diseño "Super clásico" eran de conocimiento público incluso antes de que se probaran por primera vez las armas termonucleares. Después de que Truman ordenara el programa intensivo para desarrollar la bomba de hidrógeno en enero de 1950, el Boston Daily Globe publicó una descripción recortada de una hipotética bomba de hidrógeno con el título Concepción artística de cómo podría funcionar la bomba H utilizando la bomba atómica como un mero "desencadenante" para generar suficiente calor para iniciar el proceso de "fusión termonuclear" de la bomba H. [45]
El hecho de que una gran proporción del rendimiento de un dispositivo termonuclear proviene de la fisión de un manipulador de uranio 238 (principio de fisión-fusión-fisión) se reveló cuando la prueba de Castle Bravo "se escapó", produciendo un rendimiento mucho mayor que el estimado originalmente. y creando grandes cantidades de lluvia radiactiva. [13]
En 1972, el DOE desclasificó una declaración que decía que "El hecho de que en las armas termonucleares (TN), se utilice una fisión 'primaria' para desencadenar una reacción de TN en el combustible termonuclear denominado 'secundario'", y en 1979, añadió : "El hecho de que, en las armas termonucleares, la radiación de un explosivo de fisión pueda contenerse y utilizarse para transferir energía para comprimir y encender un componente físicamente separado que contiene combustible termonuclear". Sobre esta última frase, precisó: "Cualquier elaboración de esta declaración será clasificada". (énfasis en el original) La única declaración que puede pertenecer a la bujía fue desclasificada en 1991: "Hecho de que materiales fisionables y/o fisionables están presentes en algunos secundarios, material no identificado, ubicación no especificada, uso no especificado y armas no designadas". En 1998, el DOE desclasificó la declaración de que "El hecho de que los materiales puedan estar presentes en los canales y el término 'relleno de canales', sin más detalles", que puede referirse a la espuma de poliestireno (o una sustancia análoga). (DOE 2001, secc. VC) [ se necesita aclaración ]
Que las declaraciones justifiquen algunos o todos los modelos presentados anteriormente está sujeto a interpretación, y los comunicados oficiales del gobierno estadounidense sobre los detalles técnicos de las armas nucleares han sido deliberadamente equívocos en el pasado (como el Informe Smyth ). Se ha desclasificado otra información, como los tipos de combustible utilizados en algunas de las primeras armas, pero no se ha desclasificado información técnica precisa.
La mayoría de las ideas actuales del diseño Teller-Ulam [ se necesita aclaración ] llegaron a la conciencia pública después de que el DOE intentó censurar un artículo de revista del activista antiarmas Howard Morland en 1979 sobre el "secreto de la bomba de hidrógeno". En 1978, Morland había decidido que descubrir y exponer el "último secreto restante" centraría la atención en la carrera armamentista y permitiría a los ciudadanos sentirse capacitados para cuestionar las declaraciones oficiales sobre la importancia de las armas nucleares y el secreto nuclear. La mayoría de las ideas de Morland sobre cómo funcionaba el arma se recopilaron de fuentes muy accesibles; los dibujos que más inspiraron su planteamiento provinieron de la Enciclopedia Americana . Morland también entrevistó, a menudo de manera informal, a muchos ex científicos de Los Álamos (incluidos Teller y Ulam, aunque ninguno le dio ninguna información útil) y utilizó una variedad de estrategias interpersonales para alentar respuestas informativas por parte de ellos (por ejemplo, haciendo preguntas como "¿Qué hacer?"). ¿todavía usan bujías?" incluso si no sabía a qué se refería específicamente este último término). (Morland 1981)
Morland finalmente concluyó que el "secreto" era que el primario y el secundario se mantenían separados y que la presión de radiación del primario comprime el secundario antes de encenderlo. Cuando un primer borrador del artículo, que se publicaría en la revista The Progressive , fue enviado al DOE después de haber caído en manos de un profesor que se oponía al objetivo de Morland, el DOE solicitó que el artículo no se publicara y presionó para que se publicara. una medida cautelar temporal. Después de una breve audiencia judicial en la que el DOE argumentó que la información de Morland era (1). probablemente derivado de fuentes clasificadas, (2). si no se deriva de fuentes clasificadas, se cuenta en sí misma como información "secreta" según la cláusula " natamente secreta " de la Ley de Energía Atómica de 1954 , y (3). peligroso y fomentaría la proliferación nuclear , Morland y sus abogados no estuvieron de acuerdo en todos los puntos, pero se concedió la orden judicial, ya que el juez del caso pensó que era más seguro otorgar la orden judicial y permitir que Morland y otros apelaran, [ cita necesitaba ] lo que hicieron en Estados Unidos contra The Progressive, et al. (1979).
A través de una variedad de circunstancias más complicadas, [ se necesita aclaración ] el caso del DOE comenzó a decaer, cuando quedó claro que algunos de los datos que intentó reclamar como "secretos" habían sido publicados en una enciclopedia de estudiantes unos años antes. Después de que otro especulador de la bomba de hidrógeno, Chuck Hansen , publicara sus propias ideas sobre el "secreto" (muy diferentes de las de Morland) en un periódico de Wisconsin, el DOE afirmó que el caso Progressive era discutible, abandonó la demanda y permitió que la revista publicara. lo que hizo en noviembre de 1979. Sin embargo, para entonces Morland había cambiado su opinión sobre cómo funcionaba la bomba y sugirió que se usaba un medio de espuma (el poliestireno) en lugar de presión de radiación para comprimir el secundario y que en el secundario había una bujía. también de material fisionable. Publicó los cambios, basados en parte en las actuaciones del juicio de apelación, como una breve fe de erratas en The Progressive un mes después. [46] En 1981, Morland publicó un libro, El secreto que explotó , sobre su experiencia, describiendo en detalle la línea de pensamiento que lo llevó a sus conclusiones sobre el "secreto".
Debido a que el DOE buscó censurar el trabajo de Morland, una de las pocas veces que violó su enfoque habitual de no reconocer material "secreto" que había sido divulgado, se interpreta como al menos parcialmente correcto, pero hasta qué punto le falta información o tiene información incorrecta y no se conoce con mucha confianza. La dificultad que tuvieron varias naciones para desarrollar el diseño Teller-Ulam (incluso cuando entendieron el diseño, como en el caso del Reino Unido) hace que sea algo improbable que la simple información por sí sola sea la que proporcione la capacidad de fabricar armas termonucleares. [ cita necesaria ] Sin embargo, las ideas propuestas por Morland en 1979 han sido la base de todas las especulaciones actuales sobre el diseño de Teller-Ulam.
A partir de las leyes de escala del radio de la bola de fuego, uno esperaría que la bola de fuego llegara hacia abajo y engullera el suelo... De hecho, la onda de choque llega al suelo... y rebota hacia arriba, golpeando la parte inferior de la bola de fuego... impidiendo el contacto real. con el suelo.