La bomba nuclear Mark 4 fue una bomba nuclear estadounidense de tipo implosión basada en el diseño anterior Mark 3 Fat Man , utilizada en la prueba Trinity y en el bombardeo de Nagasaki . Como la Mark 3 necesitaba que cada componente individual fuera ensamblado a mano solo por técnicos altamente capacitados en condiciones estrictamente controladas, el propósito de la Mark 4 era producir un arma atómica como una pieza práctica de artillería. La Mark 4 Mod 0 entró en el arsenal a partir del 19 de marzo de 1949 [2] y estuvo en uso hasta 1953. Con más de 500 unidades adquiridas, la Mark 4 fue la primera arma nuclear producida en masa.
El Mark 4 utilizó un paquete de explosivos nucleares casi idéntico al ensamblaje 1561 del Mark 3 Fat Man , pero la recién formada División Z de Los Alamos se centró en rediseñar los paquetes de explosivos convencionales y electrónicos para que fueran más modulares para un ensamblaje más fácil en el campo. Los objetivos prioritarios del programa de bombas Mark 4 eran tener la capacidad de monitorear la batería de armas y los sistemas eléctricos mientras se transportaban dentro de la bodega de bombas de una aeronave hasta el objetivo. [3] Muchos problemas ralentizaron y retrasaron el diseño y la producción del Mark 4, el primero de los cuales fue la formación y la ubicación física de las instalaciones de la División Z. Los primeros días de la División Z resaltaron la falta de infraestructura y logística de la empresa de armas nucleares cuando la producción de componentes de armas tuvo que ralentizarse debido a la falta de suministros eléctricos básicos como colofonia para soldar y cable de conexión. [4] El personal de la División Z también fue utilizado para ayudar con las pruebas del Mark 3 en la Operación Crossroads en 1946 [5] y nuevamente para las pruebas de armas en Enewetak para la Operación Sandstone en 1948. [5] Sin embargo, entre las pruebas posteriores a una solicitud del Congreso sobre un informe sobre el estado de la munición nuclear, el Laboratorio Científico de Los Álamos pudo informar logros positivos como el desarrollo de un conjunto de "tipo cartucho" para albergar componentes de espoleta y la decisión de implementar el radar "Archie". Junto con otros desarrollos para el radar, el componente principal del sistema fue el dispositivo de advertencia de cola APS/13 que finalmente se convirtió en el "Archie". [6] Este dispositivo de radar cerraría un relé a una altitud predeterminada, utilizando cuatro unidades en cada espoleta, requiriendo al menos dos para disparar, lo que permite que se proceda a una señal de disparo. [6] A pesar de los retrasos de las primeras pruebas de armas, el desarrollo y la producción de existencias del arma se solidificaron y agilizaron con las crecientes tensiones en Berlín. [7]
El Mark 4 Mod 0 tenía 1,5 m de diámetro y 3,3 m de largo, las mismas dimensiones básicas que el Mark 3. Pesaba un poco más, entre 4900 y 4940 kg, dependiendo de la versión específica del Mark 4 (el Mark 3 pesaba 4670 kg).
Además de ser más fácil de fabricar, la Mark 4 Mod 1 introdujo el concepto de inserción en vuelo (IFI), un concepto de seguridad de las armas que se utilizó durante varios años. Una bomba IFI tiene un montaje manual o mecánico, que mantiene el núcleo nuclear almacenado fuera de la bomba hasta cerca del punto en que puede ser lanzada. Para armar la Mark 4 era necesario abrir la escotilla frontal de la carcasa, retirar la capa polar delantera, dos lentes pentagonales externas con sus detonadores y dos bloques explosivos internos, y exponer el pozo (las lentes y los bloques pesaban un total de 156 kilogramos). El empujador de aluminio del pozo tenía una trampilla extraíble de 12 centímetros de diámetro y 1 kilogramo, y su manipulador de uranio tenía una trampilla extraíble de 12 centímetros de diámetro y 3 kilogramos. El armador podía entonces insertar o retirar el núcleo con el uso de una herramienta de vacío especial. [8]
Los modelos Mark 4 utilizaban fosas fisionables compuestas de uranio y plutonio , así como fosas de uranio y plutonio únicamente. Los conjuntos de fosas eran los mismos que los de otras armas nucleares estadounidenses, los conjuntos de fosas Tipo C y Tipo D.
Además de ser núcleos compuestos, el dispositivo fue la primera arma que dependía de la implosión de pozo levitado . Estas primeras armas con un pozo levitado tenían un pozo extraíble, llamado pozo abierto . Se almacenaba por separado, en una cápsula especial llamada jaula de pájaros . [9] Varias versiones del Mark 4 tenían rendimientos explosivos de 1, 3,5, 8, 14, 21, 22 y 31 kilotones (4 a 130 TJ ).
Se fabricaron alrededor de 550 armas nucleares Mark 4. El modelo Mark 4 fue reemplazado por el modelo Mk6 , que en general era similar pero muy mejorado.
A partir de 1950, el ejército estadounidense comenzó a desplegar conjuntos no nucleares Mark 4 en el extranjero, incluso en el Reino Unido (julio de 1950) y a bordo de varios portaaviones en 1950 y 1951. Un contingente de 9 conjuntos no nucleares Mark 4 se desplegó en Guam en 1950, y Truman autorizó la transferencia de núcleos fisionables a la base en abril de 1951. [10] [11]
Se diseñó una variante denominada W4 (Warhead 4), destinada a utilizarse en el misil de crucero SM-62 Snark , pero nunca se construyó. El diseño del W4 se canceló en 1951.
En 1950 se produjeron varios accidentes con armas nucleares con conjuntos no nucleares Mark 4. Entre estos accidentes se incluyen:
Ninguno de estos accidentes podría haber tenido un rendimiento nuclear, porque todos involucraron conjuntos no nucleares Mark 4 que carecían de núcleos de material fisible . Por orden del presidente Harry S. Truman , al ejército estadounidense se le negó el acceso a los componentes nucleares estadounidenses desde 1947 hasta 1951, ya que se mantuvieron bajo la custodia exclusiva de la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos a menos que el presidente los transfiriera al ejército. [10]
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