El Proyecto Plutón fue un programa del gobierno de los Estados Unidos para desarrollar motores estatorreactores de propulsión nuclear para su uso en misiles de crucero . Se probaron dos motores experimentales en el Sitio de Pruebas de Nevada (NTS) en 1961 y 1964 respectivamente.
El 1 de enero de 1957, la Fuerza Aérea de Estados Unidos y la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos seleccionaron el Laboratorio de Radiación Lawrence para estudiar la viabilidad de aplicar el calor de un reactor nuclear para alimentar un motor estatorreactor para un misil supersónico de baja altitud . Esto tendría muchas ventajas sobre otros sistemas de lanzamiento de armas nucleares: operando a Mach 3, o alrededor de 3.700 kilómetros por hora (2.300 mph), y volando tan bajo como 150 metros (500 pies), sería invulnerable a la interceptación por las defensas aéreas contemporáneas y llevaría más y más grandes ojivas nucleares (hasta dieciséis con rendimientos de armas nucleares de hasta 10 megatoneladas de TNT (42 PJ )) y las lanzaría con mayor precisión de la que era posible con los misiles balísticos intercontinentales (ICBM) en ese momento y, a diferencia de ellos, podría ser retirado del mercado.
Esta investigación se conoció como Proyecto Plutón y fue dirigida por Theodore Charles (Ted) Merkle, líder de la División R del laboratorio. Originalmente llevada a cabo en Livermore, California , las pruebas se trasladaron a nuevas instalaciones construidas por $1.2 millones en 21 kilómetros cuadrados (8 millas cuadradas) en el Sitio NTS 401, también conocido como Jackass Flats. Los reactores de prueba se trasladaron en un vagón de tren que podía controlarse de forma remota. La necesidad de mantener una velocidad supersónica a baja altitud y en todo tipo de condiciones climáticas significaba que el reactor tenía que sobrevivir a altas temperaturas y una radiación intensa. Se utilizaron elementos de combustible nuclear cerámicos que contenían combustible de óxido de uranio altamente enriquecido y moderador de neutrones de óxido de berilio .
Tras una serie de pruebas preliminares para verificar la integridad de los componentes en condiciones de tensión y vibración, el Tory II-A, el primer motor estatorreactor nuclear del mundo, se puso a funcionar a plena potencia (46 MW) el 14 de mayo de 1961. A continuación, se desarrolló un motor estatorreactor más grande y totalmente funcional, llamado Tory II-C, que se puso a funcionar a plena potencia (461 MW) el 20 de mayo de 1964, demostrando así la viabilidad de un motor estatorreactor de propulsión nuclear. A pesar de estas y otras pruebas exitosas, la tecnología de los misiles balísticos intercontinentales se desarrolló más rápido de lo esperado, lo que redujo la necesidad de misiles de crucero. A principios de la década de 1960, había una mayor sensibilidad sobre los peligros de las emisiones radiactivas en la atmósfera, y era difícil diseñar un plan de pruebas adecuado para las pruebas de vuelo necesarias. El 1 de julio de 1964, siete años y seis meses después de su inicio, se canceló el Proyecto Plutón.
Durante la década de 1950, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF) consideró el uso de aeronaves y misiles de propulsión nuclear como parte de su proyecto de Propulsión Nuclear de Aeronaves , que fue coordinado por la Oficina de Propulsión Nuclear de Aeronaves. La investigación sobre misiles fue coordinada por la División de Proyectos de Misiles. [1] El concepto de utilizar un reactor nuclear para proporcionar una fuente de calor para un estatorreactor fue explorado por Frank E. Rom y Eldon W. Sams en el Centro de Investigación Lewis del Comité Asesor Nacional para la Aeronáutica en 1954 y 1955. [2] [3]
El principio detrás del estatorreactor nuclear era relativamente simple: el movimiento del vehículo empujaba el aire hacia adentro a través de la parte delantera del vehículo (el efecto de ariete). Si un reactor nuclear calentaba el aire, el aire caliente se expandía a alta velocidad a través de una tobera en la parte trasera, lo que proporcionaba empuje. [4] El concepto parecía factible, por lo que en octubre de 1956, la USAF emitió un requisito de sistema, SR 149, para el desarrollo de un misil supersónico con alas. [1]
En ese momento, la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos (AEC) estaba realizando estudios sobre el uso de un cohete nuclear como etapa superior de un misil balístico intercontinental (ICBM) en nombre de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos (USAF). La AEC encargó este trabajo a sus dos laboratorios de armas atómicas rivales, el Laboratorio Científico de Los Álamos (LASL) en Los Álamos, Nuevo México , y el Laboratorio de Radiación Lawrence en Livermore, California . A fines de 1956, las mejoras en el diseño de armas nucleares habían reducido la necesidad de una etapa superior nuclear, y el esfuerzo de desarrollo se concentró en el LASL, donde se lo conoció como Proyecto Rover . [5]
El 1 de enero de 1957, la USAF y la AEC seleccionaron el Laboratorio Livermore para estudiar el diseño de un reactor nuclear que alimentara motores estatorreactores. Siguiendo el tema de los nombres relacionados con los perros, esta investigación pasó a conocerse como Proyecto Plutón. [4] Fue dirigido por Theodore C. (Ted) Merkle, líder de la División R del Laboratorio. [6]
El uso propuesto para los estatorreactores de propulsión nuclear sería para propulsar un misil de crucero , llamado SLAM, por Supersonic Low Altitude Missile . Tendría muchas ventajas sobre otros sistemas de lanzamiento de armas nucleares. Se estimó que el reactor pesaría entre 23.000 y 91.000 kilogramos (50.000 y 200.000 lb), lo que permitiría una carga útil de más de 23.000 kilogramos (50.000 lb). Operando a Mach 3, o alrededor de 3.700 kilómetros por hora (2.300 mph) y volando tan bajo como 150 metros (500 pies), sería invulnerable a la interceptación por las defensas aéreas contemporáneas. Llevaría dieciséis ojivas nucleares con rendimientos de armas nucleares de hasta 10 megatoneladas de TNT (42 PJ ) y las lanzaría con mayor precisión de la que era posible con los ICBM en ese momento y, a diferencia de ellos, podría ser retirado del mercado. [7]
Se estimó que el costo unitario de cada misil sería inferior a 5 millones de dólares (equivalente a 38,00 millones de dólares en 2023), lo que los haría mucho más baratos que un bombardero Boeing B-52 Stratofortress . Los costos operativos también serían bajos, ya que mantenerlos listos sería más barato que un submarino o un bombardero, y comparable con un ICBM basado en un silo de misiles . [7] El alcance no sería ilimitado, sino que estaría determinado por la carga de combustible. Merkle calculó que un MW-día quemaría alrededor de un gramo de uranio altamente enriquecido . Por lo tanto, un reactor de 490 MW con 50 kilogramos de uranio quemaría el 1 por ciento de su combustible cada día. Suponiendo que se pudiera evitar una acumulación de venenos de neutrones , el misil podría volar durante varios días. [8] El éxito del proyecto dependía de una serie de avances tecnológicos en metalurgia y ciencia de los materiales . Los motores neumáticos necesarios para controlar el reactor en vuelo tenían que funcionar al rojo vivo y en presencia de una intensa radiación ionizante . La necesidad de mantener una velocidad supersónica a baja altitud y en todo tipo de condiciones climáticas significó que el reactor, cuyo nombre en código era "Tory", tenía que sobrevivir a altas temperaturas y condiciones que derretirían los metales utilizados en la mayoría de los motores a reacción y cohetes . [4]
La solución a la que se llegó fue utilizar elementos combustibles cerámicos . El núcleo del reactor estaría hecho de óxido de berilio ( BeO ), [9] el único material moderador de neutrones disponible que podría soportar las altas temperaturas requeridas. [10] Más del 80 por ciento de los tubos alimentados tenían 9,97 centímetros (3,925 pulgadas) de largo; el resto variaba en longitud para lograr la longitud y disposición correctas de la columna. [11] Los tubos consistían en una matriz de BeO con un tamaño de grano entre 5 y 20 micrómetros (0,00020 y 0,00079 pulgadas) de diámetro que contenía una solución sólida de uranio ( UO
2), circonia ( ZrO
2) y itria ( Y
2Oh
3). [9] El reactor Tory II-A utilizó una mezcla de uranio-berilia, pero cuando se construyó el Tory II-C se añadió zirconia e itria en una proporción de urania:zirconia:itria de 1,06:1:1. [12] La zirconia y la itria estabilizaron el uranio contra la transición de fase a octóxido de triuranio ( U
3Oh
8) a temperaturas de alrededor de 1200 °C (2190 °F). Las partículas de combustible de la mezcla de uranio-circonia-itria (conocida como "rábano picante") tenían en su mayoría un tamaño de entre 0,5 y 1 micrómetro (2,0 × 10 −5 a 3,9 × 10 −5 pulgadas), aunque algunas eran más pequeñas o más grandes. [13] El uranio se encontraba en forma de oralloy: uranio enriquecido al 93,2 por ciento de uranio-235 ). [14]
Los tubos tenían una sección transversal hexagonal que medía 7,5 milímetros (0,297 pulgadas) de un lado plano al opuesto, con un agujero de 7,5 milímetros de diámetro en el centro. [15] Estaban empaquetados de cerca para formar un patrón de panal. [16] Las barras de unión de metal estaban hechas de René 41 y Hastelloy R235 y se enfriaron para que no superaran los 760 °C (1400 °F). [17] Los tubos de cerámica que rodeaban las barras de unión (conocidos como tubos de protección) no estaban alimentados con combustible y tenían agujeros más pequeños de 3,3 milímetros (0,130 pulgadas) de diámetro. [11] El núcleo estaba rodeado por reflectores de neutrones en todos los lados. El reflector delantero tenía 250 milímetros (9,7 pulgadas) de espesor y el reflector trasero 61 milímetros (2,4 pulgadas) de espesor. Ambos estaban compuestos por tubos de BeO. El reflector lateral estaba formado por 51 milímetros (2 pulgadas) de tubos de BeO alrededor de los cuales había 25 milímetros (1 pulgada) de cuñas de níquel . [18] El reactor se controlaba mediante el movimiento de barras de control de hafnio que se movían axialmente dentro de las barras de unión. Doce de las barras, conocidas como barras de cuña, estaban ubicadas a unos 230 milímetros (9 pulgadas) del eje central del núcleo, mientras que dos estaban ubicadas más cerca del reflector; una era una barra de vernier y la otra como barra de seguridad. Normalmente, el movimiento de las barras estaba restringido a 7,6 centímetros por segundo (3 pulgadas/s), pero en caso de una parada de emergencia podían moverse en 1,5 segundos. Las barras de cuña se movían mediante cuatro actuadores , cada uno de los cuales manejaba tres barras de cuña. [11] Las barras de ajuste tenían 1.607 milímetros (63,25 pulgadas) de largo y 25 milímetros (1,0 pulgadas) de diámetro, con un recorrido de 100 centímetros (40 pulgadas). [19]
El contrato para fabricar los elementos combustibles fue adjudicado a la Coors Porcelain Company . [4] El proceso de elaboración del rábano picante implicaba mezclar polvo de BeO sinterizable con nitrato de uranilo oralloy , nitrato de itrio y nitrato de circonio para formar una suspensión que se coprecipitaba añadiendo nitrato de amonio . [20] Debido a que el proceso implicaba oralloy, la seguridad de criticidad requería una geometría larga y estrecha para los tanques de mezcla. La mezcla se filtró, secó y calcinó a 538 °C (1000 °F). Luego se mezcló con una mezcla aglutinante que contenía alcohol polivinílico , metilcelulosa y agua y se extruyó a través de una matriz a 55 000 a 69 000 kilopascales (8000 a 10 000 psi) para formar los tubos. Los tubos se secaron, se quemó el aglutinante calentándolos a 820 °C (1500 °F) y se calcinaron en hidrógeno a 1700 °C (3090 °F) para densificarlos. [20] [21] El efecto máximo permisible sobre la reactividad debido a las impurezas en los tubos fue del 2 al 3 por ciento. En la práctica, fue solo del 0,5 por ciento. [22]
Las pruebas se llevaron a cabo en nuevas instalaciones construidas por 1,2 millones de dólares en 21 kilómetros cuadrados (8 millas cuadradas) de Jackass Flats en el Sitio de Pruebas de Nevada (NTS) de la AEC , conocido como Sitio 401. [6] Las instalaciones aquí estaban destinadas a ser utilizadas por el Proyecto Rover, pero mientras el reactor de Rover todavía estaba en desarrollo, se utilizaron para el Proyecto Plutón. [23] El complejo incluía 10 kilómetros (6 millas) de carreteras, un edificio de ensamblaje crítico, un edificio de control, edificios de ensamblaje y taller, y servicios públicos. [4]
Se compró una mina de agregados para suministrar el hormigón para las paredes del edificio de desmontaje, el Edificio 2201, que tenían un espesor de entre 1,8 y 2,4 metros (6 y 8 pies). [6] El Edificio 2201 fue diseñado para permitir que los componentes radiactivos se ajustaran, desmontaran o reemplazaran de forma remota. Las operaciones en la bahía de desmontaje principal se podían ver a través de ventanas de vidrio con plomo de 1,2 metros (4 pies) . Las celdas "calientes" adyacentes a la bahía de desmontaje se utilizaron para monitorear los actuadores de las barras de control . Las bóvedas dentro de cada celda estaban equipadas con manipuladores remotos. [24]
Todos los controles estaban ubicados en la sala de control central, que estaba climatizada con una presión positiva, de modo que el aire siempre fluía hacia la bahía de desmontaje y las celdas calientes, y el aire que se utilizaba desde ellas pasaba por filtros. La bahía de desmontaje principal y las celdas calientes eran accesibles a través de aberturas que normalmente estaban cubiertas con placas de plomo. Había duchas y una sala de seguridad radiológica para los trabajadores. El edificio 2201 también contenía un taller de mantenimiento, un cuarto oscuro, oficinas y salas de almacenamiento de equipos. [24] Los científicos monitoreaban las pruebas de forma remota a través de una conexión de televisión desde un cobertizo de hojalata ubicado a una distancia segura que tenía un refugio antiaéreo provisto de un suministro de alimentos y agua para dos semanas en caso de una catástrofe importante. [6]
Se necesitaron unos 40 kilómetros (25 millas) de entubado de pozos petrolíferos de 25 centímetros (10 pulgadas) para almacenar los aproximadamente 540.000 kilogramos (1.200.000 libras) de aire comprimido a 25.000 kilopascales (3.600 psi) utilizados para simular las condiciones de vuelo de un estatorreactor en Plutón. Se tomaron prestados tres compresores gigantes de la Base Naval de Submarinos New London en Groton, Connecticut, que podían reabastecer la granja en cinco días. Una prueba de cinco minutos a máxima potencia implicó 910 kilogramos por segundo (2.000 libras/s) de aire que se impulsó sobre 14 millones de bolas de acero de 2,5 centímetros (1 pulgada) de diámetro que se mantuvieron en cuatro tanques de acero que se calentaron a 730 °C (1.350 °F). [6] [25]
Debido a que los reactores de prueba eran altamente radiactivos una vez que se ponían en marcha, se transportaban hacia y desde el lugar de prueba en vagones de ferrocarril. [4] Se decía que el "Jackass and Western Railroad", como se lo describía de manera jocosa, era el ferrocarril más corto y lento del mundo. [26] Había dos locomotoras, la L-1 eléctrica controlada a distancia y la L-2 diésel/eléctrica, que se controlaba manualmente pero tenía protección contra la radiación alrededor de la cabina . [27] La primera se usaba normalmente; la segunda era de respaldo. [28] La bahía de ensamblaje en frío (sala 101) en el edificio 2201 se usaba para el almacenamiento y ensamblaje de componentes del vehículo de prueba del reactor. También contenía un foso de servicio de mantenimiento y un cargador de batería para la locomotora. [24]
En 1957, el Laboratorio Livermore comenzó a trabajar en un reactor prototipo llamado Tory II-A para probar el diseño propuesto. [29] Inicialmente se pretendía construir dos reactores de prueba Tory II-A, que fueron designados IIA-1 y IIA-2, pero en el caso final solo se construyó uno, y se designó II-A. El propósito era probar el diseño en condiciones similares a las de un motor estatorreactor, pero para ahorrar tiempo y dinero, y reducir la complejidad, Tory II-A tendría un diámetro mucho menor que el diseño final, aproximadamente un tercio del requerido para el motor. Para permitir que aún alcanzara la criticidad con combustible reducido, el núcleo estaba rodeado por un reflector de neutrones de grafito nuclear grueso . [30]
El proceso de diseño del Tory II-A se completó a principios de 1960. Durante el verano y principios del otoño de ese año, [30] el núcleo se montó en Livermore dentro de un dispositivo especial en un edificio de contención blindado. Alcanzó la criticidad el 7 de octubre de 1960 con los álabes de control girados 90° desde la posición de apagado total. Luego se realizó una prueba con los pasajes de enfriamiento del núcleo y el reflector de neutrones llenos de agua. En lugar del aumento previsto en la reactividad, hubo una caída y el reactor no pudo alcanzar la criticidad en absoluto. El agua se reemplazó con agua pesada , pero apenas pudo alcanzar la criticidad. Por lo tanto, se concluyó que se necesitaría combustible adicional para alcanzar el margen de error requerido cuando se instalaran más componentes. [31]
El reactor fue enviado al Sitio de Pruebas de Nevada para una serie de pruebas en seco y de potencia cero o baja. Se agregó otra capa de elementos combustibles de 10 centímetros (4 pulgadas). [31] El reactor se montó en el vehículo de prueba y, con agua pesada como refrigerante, alcanzó la criticidad durante una prueba el 9 de diciembre de 1960, con los álabes de control a 65°. Se estimó que sin el agua pesada, se habrían requerido 71°. Luego se insertaron barras de boro en los seis tubos de unión centrales. Esto redujo la reactividad del núcleo y los álabes tuvieron que girarse a 132° antes de alcanzar la criticidad. Se colocaron láminas de uranio-235 en los tubos del núcleo y el reactor funcionó a 150 W durante diez minutos. [31]
El siguiente conjunto de pruebas consistió en soplar aire a través del reactor mientras estaba en estado subcrítico para comprobar la integridad de los componentes en condiciones de tensión y vibración. El 17 y el 18 de diciembre, se realizaron caudales de aire de 27, 34, 45 y 150 kilogramos por segundo (60, 75, 100 y 330 lb/s) durante 30 segundos. [32] Durante lo que se pretendía que fuera la prueba de calificación final el 11 de enero de 1961, con un caudal de aire de 330 kilogramos por segundo (720 lb/s) y una temperatura central de 571 °C (1.060 °F), la abrazadera que sujetaba la boquilla de salida al conducto de aire del vehículo de prueba se rompió y la boquilla voló 150 metros (480 pies) por el aire. Tras este percance, se decidió realizar una prueba de desconexión y extracción del reactor del vehículo de prueba por control remoto. Durante esta prueba, el enganche controlado eléctricamente entre la locomotora y el vehículo de prueba se abrió de repente, y el vehículo de prueba se desplazó por la vía y golpeó violentamente la cara de hormigón del búnker de la plataforma de pruebas en el extremo. El vehículo de prueba sufrió graves daños y tuvo que ser desmontado y reconstruido. Todos los componentes del reactor tuvieron que ser revisados para detectar grietas. [32]
Una vez finalizadas las reparaciones, el Tory II-A fue devuelto a la plataforma de pruebas para otra serie de pruebas. Se descubrió que sin agua de refrigeración, el reactor alcanzó la criticidad con los álabes de control a 75°; con agua pesada como refrigerante se alcanzó con ellos a 67°. Con aire caliente fluyendo a través del reactor, la temperatura del núcleo se elevó a 220 °F (104 °C), luego a 440 °F (227 °C) y finalmente a 635 °F (335 °C). Luego se operó a 10 KW durante 60 segundos a 643 °F (339 °C). [32] Se realizó una prueba final el 3 de mayo de 1961, con un caudal de aire de 54 kilogramos por segundo (120 lb/s), una temperatura del núcleo de 204 °C (400 °F) y sin incidentes. [33]
El reactor Tory II-A funcionó a su valor de diseño el 14 de mayo de 1961, cuando alcanzó una potencia de salida de 46 MW con una temperatura central de 1.420 °C (2.580 °F). Se llevaron a cabo tres pruebas de alta potencia el 28 de septiembre, el 5 de octubre y el 6 de octubre. En ellas se alcanzaron niveles de potencia de 144, 166 y 162 MW con temperaturas centrales de 1.280, 1.260 y 1.450 °C (2.330, 2.300 y 2.640 °F) respectivamente. [34] Tras las pruebas realizadas con éxito, el reactor fue desmantelado entre diciembre de 1961 y septiembre de 1962. [30]
El Tory II-A probó el diseño del reactor y la integridad de los elementos de combustible bajo una simulación de condiciones operacionales. Livermore produjo entonces un segundo reactor, el Tory II-C, que sería un motor completamente funcional para un misil estatorreactor. Los problemas que se habían ignorado en el Tory II-A tuvieron que resolverse en el Tory II-C. El diseño se completó en agosto de 1962. [14] El reactor Tory II-C tenía forma cilíndrica, 2,6 metros (8,5 pies) de largo y 1,45 metros (4,75 pies) de diámetro. Contenía alrededor de 293.000 tubos de óxido de berilio con combustible y 16.000 sin combustible, que ocupaban el 55 por ciento de su volumen. La carga de combustible variaba a través del reactor para lograr el perfil de potencia adecuado. En funcionamiento, el núcleo generaba 350 megavatios por metro cúbico (10 MW/pie cúbico). [35]
El 17 de noviembre de 1962 se inició la verificación de las instalaciones de prueba para el Tory II-C. Las instalaciones estaban incompletas cuando comenzaron las pruebas, por lo que muchas de ellas se realizaron en apoyo del programa de construcción. Estas pruebas se dividieron en cuatro categorías: prueba del sistema de suministro de aire; prueba de los demás componentes de las instalaciones; calificación del vehículo de prueba; y capacitación del operador. La verificación de las instalaciones finalizó el 5 de marzo de 1964, momento en el que se habían llevado a cabo 82 pruebas. [36]
Antes de intentar una prueba de reactor de alta potencia, se realizaron cinco pruebas importantes. La primera prueba, realizada el 23 de marzo de 1964, fue una prueba subcrítica de las doce barras de apagado auxiliares insertadas a mano y seis activadas eléctricamente. El propósito de la prueba era verificar que las barras operativas podían retirarse de manera segura siempre que las barras auxiliares estuvieran en su lugar. Esto significaría que no habría que sacar al personal del área del búnker de prueba durante la verificación. La prueba se realizó como si fuera una prueba crítica, con todo el personal evacuado del área de prueba y la prueba se gestionó de manera remota desde la sala de control. La prueba verificó las predicciones hechas en Livermore; las barras operativas podían retirarse de manera segura. Luego se realizó una prueba crítica en frío al día siguiente para verificar que la instrumentación estaba funcionando correctamente. [37]
Los días 9 y 23 de abril de 1964 se llevaron a cabo pruebas en caliente a potencia cero. Estas pruebas implicaban probar el núcleo en condiciones de flujo de aire cercanas a las de un funcionamiento a plena potencia. El plan de pruebas para la primera prueba requería hacer funcionar el aire a 427 °C (800 °F) a una velocidad de 270 kilogramos por segundo (600 lb/s) durante 60 segundos. La prueba se interrumpió y las barras de compensación se bloquearon cuando la vibración superó un nivel preestablecido. Resultó que la vibración del núcleo no era el problema: eran los transductores utilizados para medir la vibración, que no funcionaban correctamente. Se repararon las conexiones sueltas y se programó una segunda prueba. Esta vez se planeó operar sucesivamente a 91, 181, 272, 363, 544 y 816 kilogramos por segundo (200, 400, 600, 800, 1200 y 1800 lb/s). Así se hizo y no se produjo ninguna vibración. La prueba también calificó los termopares utilizados para controlar la temperatura del núcleo. [37]
El siguiente paso fue realizar una prueba de baja potencia con aire a 454 °C (850 °F) a 820 kilogramos por segundo (1.800 lb/s) el 7 de mayo de 1964. Cuando el flujo de aire estaba alcanzando su máximo, el actuador de cuña B2 comenzó a hacer ruido y se puso en espera. Luego, poco después de alcanzar el máximo, el actuador A1 detectó una pérdida de presión de aire y se detuvo. Los actuadores A2 y B1 comenzaron a moverse para compensar la pérdida de reactividad. Entonces se ordenó una parada manual, aunque en retrospectiva esto no fue necesario. El problema con B2 se atribuyó a un cable defectuoso, y el problema con A1 a un interruptor de presión defectuoso. Dado que no había problemas pendientes, se tomó la decisión de proceder con una prueba de potencia intermedia el 12 de mayo. Esta prueba tenía como objetivo simular las condiciones de un vuelo a Mach 2,8 a 3.000 metros (10.000 pies). El reactor se llevó al estado crítico y la potencia aumentó a 750 kW. Luego se aumentó el caudal de aire a 570 kilogramos por segundo (1260 lb/s) a una temperatura media de 1091 °C (1995 °F). El núcleo alcanzó los 1242 °C (2268 °F). La prueba concluyó después de una hora y 45 minutos. [38]
El escenario estaba ahora listo para una prueba de potencia completa el 20 de mayo de 1964. Esto simularía un vuelo a Mach 2.8 en un día caluroso de 38 °C (100 °F) al nivel del mar. El reactor se puso en marcha y la potencia se elevó a 700 kW. Se introdujo aire a 91 kilogramos por segundo (200 lb/s) y luego se aumentó a 190 kilogramos por segundo (410 lb/s). La potencia del reactor se incrementó entonces a alrededor de 76 MW, momento en el que la temperatura del núcleo era de 940 °C (1.730 °F). Todos los sistemas funcionaban con normalidad, por lo que el flujo de aire se incrementó a 754 kilogramos por segundo (1.663 lb/s) y la potencia se incrementó hasta que la temperatura del núcleo alcanzó los 1.242 °C (2.268 °F), momento en el que la potencia de salida era de alrededor de 461 MW. El reactor estuvo en funcionamiento durante cinco minutos, tras lo cual se inició una parada manual y el flujo de aire se redujo a 91 kilogramos por segundo (200 lb/s) durante dos minutos. Toda la prueba duró aproximadamente una hora. La inspección posterior del reactor se realizó sin desmontarlo. No se detectaron bloqueos ni anomalías. Las barras de control estaban todas en su lugar y no había evidencia de daño o corrosión. [39]
A pesar de las pruebas exitosas, el Departamento de Defensa , el patrocinador del proyecto Plutón, tuvo dudas. El arma fue considerada "demasiado provocativa", [40] y se creía que obligaría a los soviéticos a construir un dispositivo similar. [41] La tecnología de misiles balísticos intercontinentales había demostrado ser más fácil de desarrollar de lo que se pensaba anteriormente, reduciendo la necesidad de misiles de crucero tan capaces. El ICBM tiene varias ventajas sobre el SLAM. Un ICBM requería menos apoyo terrestre y mantenimiento, y podía ser lanzado en minutos en lugar de varias horas, por lo que era menos vulnerable a un primer ataque nuclear . Un ICBM también viajaba a su objetivo más rápido y era menos vulnerable a la intercepción por las defensas aéreas soviéticas. La principal ventaja del SLAM era su capacidad para llevar una carga útil más grande, pero el valor de esto se vio disminuido por las mejoras en el diseño de armas nucleares, que las hicieron más pequeñas y livianas, y el posterior desarrollo de la capacidad de ojivas múltiples en los ICBM. [42]
El otro gran problema del concepto SLAM era el daño ambiental causado por las emisiones radiactivas durante el vuelo y la eliminación del reactor al final de la misión. [42] Merkle estimó que se producirían unos 100 gramos de productos de fisión , de los cuales esperaba que unos pocos gramos se liberaran y se dispersaran en una amplia zona. [8] Aunque era una cantidad pequeña en comparación con la producida por una explosión nuclear, era un problema para las pruebas. Se preveía que serían necesarios numerosos vuelos de prueba. [42]
Las pruebas nucleares atmosféricas todavía se estaban realizando a principios de la década de 1960, por lo que las emisiones radiactivas no se consideraron un problema importante en comparación. [43] El nivel de ruido se estimó en unos ensordecedores 150 decibeles . También existía la posibilidad de que el misil se saliera de control. La idea de probarlo sobre Nevada se descartó rápidamente. Se propuso realizar vuelos de prueba en las cercanías de la isla Wake , volando en un curso de figura de ocho. Luego, el reactor sería arrojado al océano Pacífico, donde estaba a 6000 metros (20 000 pies) de profundidad. [6] A principios de la década de 1960, hubo una creciente conciencia pública de los impactos ambientales indeseables de la contaminación radiactiva de la atmósfera y el océano, y las emisiones radiactivas del misil se consideraron inaceptables dondequiera que se realizaran las pruebas. [42]
La AEC solicitó 8 millones de dólares (equivalentes a 60,00 millones de dólares en 2023) en el año fiscal 1965 para continuar las pruebas del Tory II-C y el desarrollo del Tory III. En abril de 1964, el Comité Conjunto de Energía Atómica recomendó que se recortaran 1,5 millones de dólares de esta solicitud. Esto proporcionó financiación continua para Tory II-C, pero no para el desarrollo del Tory III. El Director de Investigación e Ingeniería del Departamento de Defensa , Harold Brown, favoreció la continuación del Proyecto Plutón con un bajo nivel de financiación para hacer avanzar la tecnología. [7] Esto no fue lo suficientemente bueno para el Comité de Asignaciones de la Cámara ; la tecnología había sido demostrada por las exitosas pruebas del Tory II-C, y si ya no había un requisito militar para ella, no había razón para continuar con la financiación. Por lo tanto, recortó otros 5,5 millones de dólares de la solicitud de financiación, dejando solo 1 millón de dólares para "detener" el proyecto. [7] Esto llevó a la decisión del Departamento de Defensa y el Departamento de Estado de terminar el proyecto. [42]
El 1 de julio de 1964, siete años y seis meses después de su inicio, el Proyecto Pluto fue cancelado. [4] Merkle organizó una cena de celebración en un club de campo cercano para los participantes del proyecto, en la que se regalaron alfileres de corbata SLAM y botellas de agua mineral "Pluto" como recuerdo. En su apogeo, el Proyecto Pluto había empleado a unas 350 personas en Livermore y a 100 en el Sitio 401, y el importe total gastado había sido de unos 260 millones de dólares (equivalentes a 1.953 millones de dólares en 2023). [6]
El reactor Tory II-C no fue desmontado después de la prueba de alta potencia, y permaneció allí hasta 1976, cuando fue desmontado en el edificio de Mantenimiento, Montaje y Desmontaje de Motores (E-MAD). [44] En 1971 y 1972, el Edificio 2201 fue utilizado por el Proyecto de Operaciones de Reenvasado de Combustible. Los elementos de combustible de los reactores Tory II fueron retirados de las celdas calientes en el Edificio 2201 y llevados al Área 6, desde donde fueron enviados al Laboratorio Nacional de Idaho . El Edificio 2201 se utilizó en las décadas de 1970 y 1980 para albergar la Instalación de Prueba de Contenido de Hidrógeno. A partir de 1986, el Laboratorio Nacional Sandia lo utilizó para una serie de proyectos clasificados relacionados con armas nucleares, y en 1998 una organización no identificada lo utilizó para un proyecto clasificado. [45] El edificio 2201 fue limpiado y descontaminado entre 2007 y 2009 para que fuera seguro para una futura demolición. [46] En septiembre de 2013, se informó que había sido demolido. [47]
Este artículo incorpora material de dominio público de Nevada National Security Site History: Project Pluto Factsheet (PDF) . Departamento de Energía de los Estados Unidos .
