El diseño Teller-Ulam es un concepto técnico que se esconde detrás de las armas termonucleares modernas , también conocidas como bombas de hidrógeno . Se cree que el diseño, cuyos detalles son secretos militares y que solo conocen un puñado de grandes naciones, se utiliza en prácticamente todas las armas nucleares modernas que forman parte de los arsenales de las principales potencias nucleares.
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 de los Estados Unidos y el Reino Unido para desarrollar 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 orientó 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 la creación de la bomba de fisión no sería más que un problema de ingeniería, y que la "súper" proporcionaba un desafío teórico mucho más interesante.
Durante el resto de la guerra, el esfuerzo se centró en desarrollar primero armas de fisión. Sin embargo, Teller continuó persiguiendo al "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 en su lugar a Klaus Fuchs , quien más tarde se descubrió que era un espía de la Unión Soviética . [1] : 430 ) Teller recibió algunos recursos con los que estudiar el "Super", y contactó a su amiga Maria Göppert-Mayer para que lo ayudara con los laboriosos cálculos relacionados con la opacidad . El "Super", sin embargo, resultó esquivo, y los cálculos eran increíblemente difíciles de realizar, especialmente porque no existía una forma existente 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 varias otras pruebas).
Aunque habían presenciado la prueba Trinity , después de los bombardeos atómicos de Japón los científicos de Los Álamos se sorprendieron por lo devastadores que habían sido los efectos del arma. [2] : 35 Muchos de los científicos se rebelaron contra la noción 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 impracticable— y en parte moral: semejante arma, argumentaban, sólo podía utilizarse contra grandes poblaciones civiles, y por tanto sólo podía emplearse 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 ), instaban a que Estados Unidos no desarrollara tales armas y diese ejemplo a la Unión Soviética. Los promotores de la bomba, entre ellos los físicos Ernest Lawrence y Luis Álvarez de Teller y Berkeley , argumentaron que semejante desarrollo era inevitable y que negar esa protección al pueblo de los Estados Unidos —especialmente cuando era probable que la Unión Soviética creara por sí misma una bomba de ese tipo— era en sí mismo un acto inmoral e imprudente. Otros, como Oppenheimer, simplemente pensaron que era mejor emplear el arsenal existente de material fisible en intentar desarrollar un gran arsenal de armas atómicas tácticas en lugar de desperdiciarlo potencialmente en el desarrollo de unas cuantas "superbombas" gigantescas. [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 concluir la guerra se marcharon para volver a sus puestos anteriores en universidades y laboratorios. [2] : 89–90 En 1946 se celebró una conferencia en Los Álamos para examinar la viabilidad de construir un Super; concluyó que era factible, pero hubo varios disidentes con 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 por sorpresa a los analistas occidentales y durante los meses siguientes hubo un intenso debate dentro del gobierno, el ejército y las comunidades científicas de los EE. UU. sobre si se debía proceder con la mucho más poderosa Super. [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 primeros intentos todavía parecían muy poco viables. En el "Super clásico", se pensaba que sólo el calor de la bomba de fisión se utilizaría para encender el material de fusión, pero eso resultó ser imposible. Durante un tiempo, muchos científicos pensaron (y esperaron) que el arma en sí sería imposible de construir. [2] : 91
La historia exacta del descubrimiento de Teller-Ulam no se conoce por completo, en parte debido a numerosos relatos personales contradictorios y también por la continua clasificación de documentos que revelarían cuál era el más cercano a la verdad. Los modelos anteriores del "Super" aparentemente habían colocado el combustible de fusión alrededor del "gatillo" de fisión (en una formación esférica) o en el centro de este (similar a un arma "potenciada") con la esperanza de que cuanto más cerca estuviera el combustible de la explosión de fisión, mayor sería la probabilidad de que se encendiera el combustible de fusión por la fuerza del calor generado.
En 1951, después de muchos años de trabajo infructuoso en la "Super", Teller se apoderó de una idea innovadora del matemático polaco emigrado Stanislaw Ulam y la desarrolló hasta convertirla en el primer diseño viable de una bomba de hidrógeno de alcance de megatones. Este concepto, ahora llamado "implosión por etapas", fue propuesto por primera vez en un artículo científico clasificado, On Heterocatalytic Detonations I. Hydrodynamic Lenses and Radiation Mirrors [nota 1] [4] por Teller y Ulam el 9 de marzo de 1951. La cantidad exacta de contribución proporcionada respectivamente por Ulam y Teller a lo que se conocería 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. 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 yo ya había elaborado y que me resultaba difícil conseguir que la gente escuchara. Estaba dispuesto a firmar un documento. Cuando llegó el momento de defender ese documento y poner realmente todo mi empeño en él, se negó. Dijo: "No creo en eso". [5]
La cuestión es controvertida. 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 genio” de Teller en la invención de la bomba H. [7] Y finalmente, en 1997, Bethe declaró que “la invención crucial fue realizada en 1951, por Teller”. [8]
Otros científicos (antagónicos a Teller, como J. Carson Mark ) han afirmado que Teller nunca habría llegado a estar más cerca de la teoría de Ulam. El diseñador de armas nucleares Ted Taylor fue claro al atribuir el mérito de las ideas básicas de estadificación y compresión a Ulam, mientras que le dio a Teller el mérito de reconocer el papel crítico de la radiación en contraposición a la presión hidrodinámica. [9]
Priscilla Johnson McMillan, en su libro The Ruin of J. Robert Oppenheimer: And the Birth of the Modern Arms Race , escribe que Teller intentó "ocultar el papel" de Ulam y que la única idea que tenía Teller era la "implosión por radiación". Teller llegó al extremo de 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 el tipo más bajo y despreciable de delincuente en el mundo de la ciencia, un ladrón de crédito". [10]
Teller se hizo conocido en la prensa como el "padre de la bomba de hidrógeno", un título que no intentó desalentar. Muchos de los colegas de Teller se sintieron irritados porque parecía disfrutar de atribuirse 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 la revista Science 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, y daría a entender 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 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 gran avance de Teller-Ulam —cuyos detalles aún 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 mediante 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 lograr la tarea (de ahí la " implosión por radiación "). Sin embargo, la compresión por sí sola no habría sido suficiente y la otra idea crucial, la preparación de la bomba mediante la separación del primario y el secundario, parece haber sido aportada exclusivamente por Ulam. La elegancia del diseño impresionó a muchos científicos, hasta el punto de que algunos que anteriormente se preguntaban si era factible de repente creyeron que era inevitable y que sería creado tanto por los EE. UU. como por la Unión Soviética. Incluso Oppenheimer, que originalmente se opuso al proyecto, calificó la idea de "técnicamente dulce". La toma "George" de la Operación Greenhouse en 1951 probó el concepto básico por primera vez en una escala muy pequeña (y la siguiente toma de la serie, "Item", fue la primera arma de fisión potenciada ), lo que aumentó las expectativas hasta una casi certeza de que el concepto funcionaría.
El 1 de noviembre de 1952, la configuración Teller-Ulam fue probada en el lanzamiento de la bomba Ivy Mike en una isla del atolón Enewetak , con un rendimiento de 10,4 megatones de TNT (44 PJ) (más de 450 veces más potente que la bomba lanzada sobre Nagasaki durante la Segunda Guerra Mundial). El dispositivo, bautizado como Sausage , utilizaba una bomba de fisión extragrande como "detonador" y deuterio líquido , mantenido en su estado líquido por 20 toneladas cortas (18 toneladas) de equipo criogénico , como combustible de fusión, y tenía una masa de alrededor de 80 toneladas cortas (73 toneladas) en total. Se intentó un silencio inicial de 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 complejo para ser de uso práctico. La primera arma desplegable Teller-Ulam en los EE. UU. no se desarrollaría hasta 1954, cuando el combustible de deuterio líquido del dispositivo "Ivy Mike" se reemplazaría con un combustible seco de deuteruro de litio y se probaría en el disparo " Castle Bravo " (el dispositivo fue llamado en código Shrimp ). La mezcla de litio seco funcionó mucho mejor de lo esperado, y el dispositivo "Castle Bravo" que se detonó en 1954 tuvo un rendimiento dos veces y media mayor de lo esperado (con 15 Mt (63 PJ), también fue la bomba más poderosa jamás detonada por los Estados Unidos). Debido a que gran parte del rendimiento provenía de la etapa de fisión final de su238
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manipulación, [13] generó mucha lluvia radiactiva , lo que provocó uno de los peores accidentes nucleares en la historia de los EE. UU. después de que patrones climáticos imprevistos lo lanzaran sobre áreas pobladas del atolón y pescadores japoneses a bordo del Daigo Fukuryu Maru .
Tras un período inicial centrado en la fabricación de bombas de hidrógeno de varios megatones, los esfuerzos en Estados Unidos se orientaron hacia el desarrollo de armas Teller-Ulam miniaturizadas que pudieran equipar misiles balísticos intercontinentales y misiles balísticos lanzados desde submarinos . El último gran avance en este aspecto se produjo a mediados de la década de 1970, cuando se crearon versiones del diseño Teller-Ulam que podían encajar 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 tuvieron dificultades para desarrollar un arma de fusión de alcance de megatones. Como Klaus Fuchs había estado en Los Álamos sólo en una etapa muy temprana del diseño de la bomba de hidrógeno (antes de que se completara la configuración Teller-Ulam), ninguna de sus informaciones de espionaje fue de mucha utilidad, y los físicos soviéticos que trabajaban en el proyecto tuvieron que 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), fue bautizado como Sloika , en honor a un hojaldre ruso en capas, y no era de la configuración Teller-Ulam, sino que utilizaba capas alternas de material fisible y combustible de fusión de deuteruro de litio mezclado con tritio (esto se denominó más tarde la "primera idea" de Sakharov). Aunque la fusión nuclear se logró técnicamente, no tenía la propiedad de escala de un arma "por etapas", y su primera prueba de "bomba de hidrógeno", " Joe 4 ", ya no se considera una bomba de hidrógeno "verdadera", y se considera más bien un dispositivo híbrido de fisión/fusión más similar a una gran arma de fisión potenciada que a un arma Teller-Ulam (aunque utiliza un orden de magnitud más de combustible de fusión que un arma potenciada). El dispositivo Sloika , detonado en 1953 con un rendimiento equivalente a 400 kt (1.700 TJ) (sólo entre el 15% y el 20% procedente de la fusión), tenía, sin embargo, la ventaja de ser un arma que podía ser lanzada a un objetivo militar, a diferencia del dispositivo "Ivy Mike", aunque nunca se utilizó ampliamente. Teller había propuesto un diseño similar ya en 1946, bautizado como "Alarm Clock" (despertador) (destinado a "despertar" las investigaciones sobre el "Super"), aunque se calculó que en última instancia no valía la pena el esfuerzo y nunca se desarrolló ni probó ningún prototipo.
Los intentos de utilizar un diseño de Sloika para lograr resultados de alcance de megatones resultaron inviables en la Unión Soviética, como lo habían sido en los cálculos realizados en los EE. UU., pero no debe subestimarse su valor como arma práctica, ya que era 20 veces más poderosa que su primera bomba de fisión. Los físicos soviéticos calcularon que, en el mejor de los casos, el diseño podría producir un solo megatón de energía si se lo llevaba hasta sus límites. Después de que los EE. UU. probaran el dispositivo "Ivy Mike" en 1952, demostrando que se podía crear una bomba de varios megatones, la Unión Soviética buscó un diseño adicional y continuó trabajando en la mejora de Sloika (la "Primera Idea"). La "Segunda Idea", como la denominó Sájarov 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 de neutrones, produciría tritio . [14] : 299, 314 A finales de 1953, el físico Viktor Davidenko logró el primer avance, el de mantener las partes primaria y secundaria de las bombas en piezas separadas ("staging"). El siguiente avance fue descubierto y desarrollado por Sakharov y Yakov Zeldovich , el de usar los rayos X de la bomba de fisión para comprimir la secundaria antes de la fusión ("implosión por radiación"), en la primavera de 1954. La "Tercera Idea" de Sakharov, como se conocía al diseño de Teller-Ulam en la Unión Soviética, fue probada en el lanzamiento " 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 pruebas de "Ivy Mike" o "Castle Bravo", podrían haber podido discernir que la bomba primaria de fisión se mantenía separada de la secundaria de fusión , una parte clave del 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 aquella época, la investigación soviética no estaba organizada a un nivel suficientemente alto y no se obtuvieron resultados útiles, aunque los análisis radioquímicos de muestras de la precipitación radiactiva podrían haber proporcionado información útil sobre los materiales utilizados para producir la explosión. La relación entre ciertos isótopos de vida corta formados en el curso de 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 se había fabricado el dispositivo que explotó y no habría revelado su diseño. [16] : 20
Sajarov afirmó en sus memorias que, aunque él y Davidenko tenían polvo de la radiación radiactiva en cajas de cartón varios días después de la prueba de "Mike" con la esperanza de analizarlo para obtener información, un químico de Arzamas-16 (el laboratorio de armas soviético) había vertido por error el concentrado por el desagüe antes de que pudiera analizarse. Recién en el otoño de 1952 la Unión Soviética estableció un sistema organizado para monitorear los datos de la radiación radiactiva. No obstante, las memorias también dicen que el rendimiento de una de las pruebas estadounidenses , que se convirtió en un incidente internacional que involucró a Japón, le dijo a Sajarov que el diseño estadounidense era mucho mejor que el de ellos, y decidió que debían haber explotado una bomba de fisión separada y de alguna manera haber usado su energía para comprimir el deuteruro de litio. Luego centró su atención en encontrar una manera de usar una explosión hacia un lado para comprimir la bola de combustible de fusión dentro del 5% de simetría, lo que se dio cuenta de que podía 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 gigantesca 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 tampón de uranio fue reemplazado por uno de plomo poco antes de ser detonada, en un esfuerzo por evitar una lluvia radiactiva excesiva. Si se hubiera disparado en su forma "completa", habría detonado alrededor de 100 Mt (420 PJ). El arma era técnicamente desplegable (se probó lanzándola desde un bombardero especialmente modificado), pero militarmente impráctica, y fue desarrollada y probada principalmente como una demostración de fuerza soviética. Es el arma nuclear más grande desarrollada y probada por cualquier país. [ cita requerida ]
Los detalles del desarrollo del diseño Teller-Ulam en otros países son menos conocidos. En cualquier caso, el Reino Unido tuvo inicialmente dificultades para desarrollarlo y fracasó en su primer intento en mayo de 1957 (su prueba " Grapple I " no logró encenderse como estaba previsto, 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 la lluvia radiactiva que podrían haber sido útiles. Después de la detonación exitosa de un dispositivo de alcance de megatones y, por lo tanto, 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 de Defensa Mutua entre Estados Unidos y el Reino Unido de 1958 .
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 una potencia de 3,3 Mt. Se sabe poco sobre el programa termonuclear chino.
El desarrollo de la bomba fue 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 ", específicamente). [19] Algunos analistas no indios, utilizando lecturas sismográficas , han sugerido que podría no ser el caso, señalando el bajo rendimiento de la prueba, que dicen está cerca de los 30 kilotones (en comparación con los 45 kilotones anunciados por la India). [20]
Sin embargo, algunos expertos no indios están de acuerdo con India. El Dr. Harold M. Agnew , ex director del Laboratorio Nacional de Los Álamos , dijo que la afirmación de India de haber detonado una bomba termonuclear por etapas era creíble. [21] El sismólogo británico Roger Clarke sostuvo que las magnitudes sísmicas sugerían una potencia combinada de hasta 60 kilotones, en consonancia con la potencia total anunciada por India de 56 kilotones. [22] El profesor Jack Evernden, un sismólogo estadounidense, siempre ha mantenido que para una estimación correcta de las potencias, uno debe "considerar adecuadamente las diferencias geológicas y sismológicas entre los sitios de prueba". Su estimación de las potencias de las pruebas indias coincide con las de India. [23]
Los científicos indios han argumentado que algunas estimaciones internacionales de los resultados de las pruebas nucleares de la India no son científicas. [23] [24]
La India afirma que el rendimiento de sus pruebas se mantuvo deliberadamente bajo para evitar daños a 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 de rendimientos significativamente superiores a 45 kilotones podría no haber sido contenida completamente. [23]
Incluso las pruebas de bajo rendimiento pueden tener influencia en la capacidad termonuclear, ya que pueden proporcionar información sobre el comportamiento de las primarias sin la ignición completa de las secundarias . [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 sido de un diseño de arma termonuclear. En 2013, el Ministerio de Defensa de Corea del Sur había especulado que Corea del Norte podría estar tratando de desarrollar una "bomba de hidrógeno" y que dicho dispositivo podría ser la próxima prueba de armas 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 6-9 kt. Esas grabaciones sísmicas han hecho que los científicos de todo el mundo duden de la afirmación de Corea del Norte de que se probó una bomba de hidrógeno y sugieren que fue una prueba nuclear sin fusión. [30] El 9 de septiembre de 2016, Corea del Norte realizó su quinta prueba nuclear , que produjo entre 10 y 30 kilotones. [31] [32] [33]
El 3 de septiembre de 2017, Corea del Norte realizó una sexta prueba nuclear apenas unas horas después de que se publicaran fotografías del líder norcoreano Kim Jong-un inspeccionando un dispositivo parecido a una ojiva de arma termonuclear . [34] Las estimaciones iniciales en los primeros días fueron de entre 70 y 160 kilotones [35] [36] [37] [38] [39] y se elevaron 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]
Durante muchos años, el diseño de Teller-Ulam fue considerado uno de los mayores secretos nucleares y, aún hoy, no se analiza en detalle en las publicaciones oficiales que tienen orígenes "tras las rejas" de la clasificación . La política del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) siempre ha sido la de no reconocer cuando se producen "filtraciones", ya que hacerlo significaría reconocer 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 se relega a unas pocas declaraciones concisas y al trabajo de unos pocos investigadores individuales.
A continuación se presenta una breve discusión de los eventos que llevaron a la formación de los modelos "públicos" del diseño Teller-Ulam, con algunas discusiones sobre sus diferencias y desacuerdos con los principios delineados anteriormente.
Los principios generales del diseño de la "Super clásica" eran de conocimiento público incluso antes de que se probaran por primera vez las armas termonucleares. Después de que Truman ordenara el programa de choque para desarrollar la bomba de hidrógeno en enero de 1950, el Boston Daily Globe publicó una descripción recortada de una bomba de hidrógeno hipotética con el título Concepción del artista de cómo podría funcionar la bomba H utilizando la bomba atómica como un mero "detonante" para generar suficiente calor para poner en marcha 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 reactor de uranio 238 (principio de fisión-fusión-fisión) se reveló cuando la prueba Castle Bravo "se descontroló", produciendo un rendimiento mucho mayor que el originalmente estimado y creando grandes cantidades de lluvia radiactiva. [13]
En 1972, el DOE desclasificó una declaración que decía: "El hecho de que en las armas termonucleares (TN), se utiliza un 'primario' de fisión para desencadenar una reacción de TN en combustible termonuclear denominado 'secundario'", y en 1979, añadió: "El hecho de que, en las armas termonucleares, la radiación de un explosivo de fisión puede contenerse y utilizarse para transferir energía para comprimir y encender un componente físicamente separado que contiene combustible termonuclear". En la última oración, especificó: "Cualquier elaboración de esta declaración será clasificada". (énfasis en el original) La única declaración que puede pertenecer a la bujía fue desclasificada en 1991: "El hecho de que hay materiales fisionables y/o fisionables 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 canal', sin ninguna explicación", que puede referirse a la espuma de poliestireno (o una sustancia análoga). (DOE 2001, secc. VC) [ aclaración necesaria ]
Es un tema de interpretación si las declaraciones confirman algunos o todos los modelos presentados anteriormente, y en el pasado los comunicados oficiales del gobierno estadounidense sobre los detalles técnicos de las armas nucleares han sido deliberadamente equívocos (como el Informe Smyth ). Otra información, como los tipos de combustible utilizados en algunas de las primeras armas, ha sido desclasificada, pero no la información técnica precisa.
La mayoría de las ideas actuales del diseño de Teller-Ulam [ aclaración necesaria ] se hicieron públicas después de que el DOE intentara 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 fueron compiladas de fuentes muy accesibles; los dibujos que más inspiraron su enfoque vinieron 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 de ellos (por ejemplo, haciendo preguntas como "¿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 comprimía el secundario antes de encenderlo. Cuando un borrador preliminar del artículo, que se publicaría en la revista The Progressive , fue enviado al DOE después de que había 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 obtener una orden judicial temporal. Después de una breve audiencia judicial en la que el DOE argumentó que la información de Morland (1) probablemente se derivaba de fuentes clasificadas, (2) si no se derivaba de fuentes clasificadas, se contaba como información "secreta" según la cláusula de " secreto de nacimiento " de la Ley de Energía Atómica de 1954 , y (3). peligroso y alentaría 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 concederla y permitir que Morland, et al., apelaran, [ cita requerida ] lo que hicieron en Estados Unidos v. The Progressive, et al. (1979).
Debido a una serie de circunstancias más complicadas, [ se necesita una aclaración ] el caso del DOE comenzó a decaer, ya que se hizo evidente que algunos de los datos que intentaba reclamar como "secretos" se habían publicado 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" (bastante diferentes de las de Morland) en un periódico de Wisconsin, el DOE afirmó que el caso de The Progressive era discutible, retiró 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 utilizó un medio de espuma (el poliestireno) en lugar de presión de radiación para comprimir el secundario y que en el secundario también había una bujía de material fisionable. Publicó los cambios, basados en parte en las actas del juicio de apelación, como una breve nota 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 intentó censurar el trabajo de Morland, una de las pocas veces que violó su enfoque habitual de no reconocer material "secreto" que se había publicado, se interpreta que es al menos parcialmente correcto, pero no se sabe con gran certeza hasta qué punto carece de información o contiene información incorrecta. La dificultad que tuvieron varias naciones para desarrollar el diseño de Teller-Ulam (incluso cuando entendían el diseño, como en el caso del Reino Unido) hace que sea poco probable que la simple información por sí sola sea lo que proporciona la capacidad de fabricar armas termonucleares. [ cita requerida ] Sin embargo, las ideas presentadas por Morland en 1979 han sido la base de toda la especulación actual sobre el diseño de Teller-Ulam.
Según las leyes de escala de radio de las bolas de fuego, se esperaría que la bola de fuego llegara hasta el suelo y envolviera el suelo... De hecho, la onda expansiva llega al suelo... y rebota hacia arriba, golpeando la parte inferior de la bola de fuego... impidiendo el contacto real con el suelo.