Ivy Mike fue el nombre en clave que recibió la primera prueba a gran escala de un dispositivo termonuclear , en la que parte del rendimiento explosivo proviene de la fusión nuclear . [1] [2] [3] Ivy Mike fue detonado el 1 de noviembre de 1952 por los Estados Unidos en la isla de Elugelab en el atolón de Enewetak , en la ahora nación insular independiente de las Islas Marshall , como parte de la Operación Ivy . Fue la primera prueba completa del diseño Teller-Ulam , un dispositivo de fusión por etapas . [4]
Debido a su tamaño físico y al tipo de combustible de fusión ( deuterio líquido criogénico ), el dispositivo "Mike" no era adecuado para su uso como arma entregable. Estaba pensado como un experimento de prueba de concepto "técnicamente conservador" para validar los conceptos utilizados para las detonaciones de varios megatones . [4]
Las muestras de la explosión tenían rastros de los isótopos plutonio-246 , plutonio-244 y los elementos predichos einstenio y fermio . [5]
A partir del avance Teller-Ulam en marzo de 1951, se lograron avances constantes en las cuestiones relacionadas con una explosión termonuclear y se dedicaron recursos adicionales a la puesta en escena y la presión política para ver una prueba real de una bomba de hidrógeno. [6] : 137–139 Una fecha dentro de 1952 parecía factible. [7] : 556 En octubre de 1951, el físico Edward Teller presionó para julio de 1952 como fecha objetivo para una primera prueba, pero el jefe del proyecto, Marshall Holloway, pensó que octubre de 1952, un año antes, era más realista dado el trabajo de ingeniería y fabricación que requeriría la prueba. y dada la necesidad de evitar la temporada de monzones de verano en las Islas Marshall. [8] : 482 El 30 de junio de 1952, el presidente de la Comisión de Energía Atómica de los Estados Unidos, Gordon Dean, le mostró al presidente Harry S. Truman un modelo de cómo se vería el dispositivo Ivy Mike; la prueba fue fijada para el 1 de noviembre de 1952. [7] : 590
Un intento de retrasar significativamente la prueba, o no realizarla en absoluto, fue realizado por el Panel de Consultores sobre Desarme del Departamento de Estado , presidido por J. Robert Oppenheimer , quien consideró que evitar una prueba podría impedir el desarrollo de una nueva arma catastrófica y abrir el camino para nuevos acuerdos armamentísticos entre Estados Unidos y la Unión Soviética . [6] : 139-142 Sin embargo, el panel carecía de aliados políticos en Washington y no se realizó ningún retraso en la prueba por este motivo. [6] : 145-148
Hubo un deseo separado de retrasar muy poco la prueba, por razones más políticas: estaba programada para realizarse sólo unos días antes de la celebración del 4 de noviembre de las elecciones presidenciales de Estados Unidos de 1952 . [8] : 497 Truman quería mantener la prueba termonuclear alejada de la política partidista, pero no tenía ningún deseo de ordenar él mismo un aplazamiento; sin embargo, hizo saber que estaría bien si se retrasara después de las elecciones debido a que se encontraron "razones técnicas". [7] : 590–591 [8] : 497–498 Eugene M. Zuckert, miembro de la Comisión de Energía Atómica, fue enviado al sitio de pruebas de Enewetak para ver si se podía encontrar tal razón, pero consideraciones climáticas: en promedio, solo hubo un puñado de días cada mes que eran adecuados para la prueba, indicó que debía realizarse según lo planeado y, al final, no se produjo ningún retraso en el cronograma. [7] : 590–592 [8] : 498
El dispositivo "Mike" de 82 toneladas cortas (74 toneladas métricas) era esencialmente un edificio que parecía una fábrica más que un arma. [9] Se ha informado que los ingenieros soviéticos se refirieron burlonamente a "Mike" como una "instalación termonuclear". [10] : 391
El dispositivo fue diseñado por Richard Garwin , alumno de Enrico Fermi , por sugerencia de Edward Teller . Se decidió que nada más que una prueba a gran escala validaría la idea del diseño de Teller-Ulam . A Garwin se le ordenó utilizar estimaciones muy conservadoras al diseñar la prueba y se le dijo que no era necesario que fuera lo suficientemente pequeña y liviana para ser desplegada por aire. [11] : 327
Se eligió el deuterio líquido como combustible para la reacción de fusión porque su uso simplificó el experimento desde el punto de vista físico y facilitó el análisis de los resultados. Desde el punto de vista de la ingeniería, su uso requirió el desarrollo de tecnologías previamente desconocidas para manejar el difícil material, que debía almacenarse a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto . [9] : 41–42 Se construyó una gran planta criogénica para producir hidrógeno líquido (utilizado para enfriar el dispositivo) y deuterio (combustible para la prueba). También se construyó una central eléctrica de 3.000 kilovatios (4.000 hp) para la instalación criogénica. [9] : 44
El dispositivo que se desarrolló para probar el diseño de Teller-Ulam se conoció como diseño de "salchicha": [9] : 43
Todo el dispositivo "Mike" (incluido el equipo criogénico) pesaba 82 toneladas cortas (74 toneladas métricas). Estaba alojado en un gran edificio de aluminio corrugado, llamado cabina de tiro, que tenía 88 pies (27 m) de largo, 46 pies (14 m) de ancho y 61 pies (19 m) de alto, con 300 pies (91 m). ) Torre de señal. Se utilizaron señales de radio y televisión para comunicarse con una sala de control del USS Estes donde se encontraba el grupo de disparos. [9] : 43–44 [17] : 42
Se instaló en la isla del Pacífico de Elugelab , parte del atolón de Enewetak . Elugelab estaba conectado con las islas de Dridrilbwij (Teiteir), Bokaidrikdrik (Bogairikk) y Boken (Bogon) por una calzada artificial de 2,7 km (9.000 pies). Encima de la calzada había un tubo de madera contrachapada revestido de aluminio lleno de globos de helio , conocido como caja Krause-Ogle . [17] : 34 Esto permitió que la radiación gamma y de neutrones pasara sin inhibiciones a los instrumentos en una estación de detección no tripulada, la Estación 202, en la isla Boken. Desde allí se enviaron señales al equipo de grabación de la Estación 200, también alojada en un búnker en la isla Boken. El personal regresó a la isla Boken después de la prueba para recuperar el equipo de grabación. [17] : 136, 138
En total, en el tiroteo de "Mike" participaron 9.350 militares y 2.300 civiles. [17] : 2 La operación implicó la cooperación del ejército, la marina, la fuerza aérea y los servicios de inteligencia de los Estados Unidos. El USS Curtiss trajo componentes desde Estados Unidos a Elugelab para su montaje. Los trabajos finalizaron el 31 de octubre a las 17.00 horas. Al cabo de una hora, el personal fue evacuado en preparación para la explosión. [9] : 43–44
La prueba se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1952 a las 07:15 hora local (19:15 del 31 de octubre, hora media de Greenwich ). Produjo un rendimiento de 10,4 megatones de TNT (44 PJ ). [18] [19] Sin embargo, el 77% del rendimiento final provino de la rápida fisión del manipulador de uranio, que produjo grandes cantidades de lluvia radioactiva . [ cita necesaria ]
La bola de fuego creada por la explosión tenía un radio máximo de 2,9 a 3,3 km (1,8 a 2,1 millas). [20] [21] [22] El radio máximo se alcanzó unos segundos después de la detonación, durante los cuales la bola de fuego caliente se levantó debido a la flotabilidad . Aunque todavía estaba relativamente cerca del suelo, la bola de fuego aún no había alcanzado sus dimensiones máximas y, por lo tanto, tenía aproximadamente 5,2 km (3,2 millas) de ancho. La nube en forma de hongo se elevó a una altitud de 17 km (56.000 pies) en menos de 90 segundos. Un minuto más tarde había alcanzado los 33 km (108 000 pies), antes de estabilizarse a 41 km (135 000 pies) y la parte superior finalmente se extendió hasta un diámetro de 161 km (100 millas) con un vástago de 32 km (20 millas) de ancho. [23]
La explosión creó un cráter de 1,9 km (6230 pies) de diámetro y 50 m (164 pies) de profundidad donde alguna vez estuvo Elugelab; [24] la explosión y las olas de agua de la explosión (algunas olas de hasta 6 m (20 pies) de altura) despojaron de vegetación las islas de prueba, como lo observó un estudio en helicóptero dentro de los 60 minutos posteriores a la prueba, momento en el cual el hongo Las nubes y el vapor desaparecieron. Restos de coral radiactivos cayeron sobre barcos ubicados a 56 km (35 millas) de distancia y el área inmediata alrededor del atolón quedó gravemente contaminada. [25] [26] [27]
Cerca de la bola de fuego se desencadenaron rápidamente descargas de rayos. [28] Toda la toma fue documentada por los realizadores de los estudios Lookout Mountain . [29] Se sobregrabó un sonido de explosión de posproducción sobre lo que fue una detonación completamente silenciosa desde el punto de vista de la cámara, y el sonido de la onda expansiva solo llegó unos segundos después, como similar a un trueno , y el tiempo exacto dependió de su distancia. [30] La película también estuvo acompañada por una poderosa música wagneriana que apareció en muchas películas de prueba de ese período y fue presentada por el actor Reed Hadley . Se ofreció una proyección privada al presidente Dwight D. Eisenhower , que había sucedido al presidente Harry S. Truman en enero de 1953. [31] : 80 En 1954, la película se estrenó al público después de la censura y se mostró en canales de televisión comerciales. [31] : 183
Edward Teller , quizás el más ferviente partidario del desarrollo de la bomba de hidrógeno, se encontraba en Berkeley, California , en el momento del disparo. [32] Pudo recibir el primer aviso de que la prueba fue exitosa al observar un sismómetro , que recogió la onda de choque que viajó a través de la tierra desde Pacific Proving Grounds . [33] [8] : 777–778 En sus memorias, Teller escribió que inmediatamente envió un telegrama no clasificado a la Dra. Elizabeth "Diz" Graves , la jefa del proyecto de grupa que permaneció en Los Álamos durante el disparo. El telegrama contenía sólo las palabras "Es un niño", que llegaron horas antes que cualquier otra palabra de Enewetak. [34] [11] : 352
Una hora después de que detonara la bomba, los pilotos de la Fuerza Aérea de EE. UU. despegaron de la isla Enewetak para volar hacia la nube atómica y tomar muestras. Los pilotos tuvieron que monitorear lecturas y pantallas adicionales mientras "pilotaban bajo condiciones inusuales, peligrosas y difíciles", incluyendo calor, radiación, vientos impredecibles y escombros voladores. El líder del "Vuelo Rojo", Virgil K. Meroney, voló primero hacia el origen de la explosión. En cinco minutos, había reunido todas las muestras que pudo y salió. Luego Bob Hagan y Jimmy Robinson entraron en la nube. Robinson golpeó un área de severa turbulencia, giró y apenas retuvo la conciencia. Recuperó el control de su avión a 20,000 pies, pero la tormenta electromagnética había perturbado sus instrumentos. Bajo la lluvia y la mala visibilidad, sin instrumentos que funcionaran, Hagan y Robinson no pudieron encontrar el avión cisterna KB-29 para repostar. [5] [17] : 96 Intentaron regresar al campo en Enewetak. Hagan, sin combustible, realizó un aterrizaje extraordinario y exitoso en la pista. El F-84 Thunderjet de Robinson se estrelló y se hundió a 3,5 millas de la isla. El cuerpo de Robinson nunca fue recuperado. [5] [35] [36 ]
Los tanques de combustible en las alas del avión habían sido modificados para recoger y filtrar los desechos que pasaban. Los filtros de los aviones supervivientes fueron sellados con plomo y enviados a Los Alamos, Nuevo México, para su análisis. Radioactivas y contaminadas con carbonato de calcio , las muestras de "Mike" eran extremadamente difíciles de manipular. Los científicos de Los Álamos encontraron en ellos rastros de isótopos plutonio-246 y plutonio-244 . [5]
Al Ghiorso , de la Universidad de California en Berkeley, especuló que los filtros también podrían contener átomos que se habían transformado, mediante desintegración radiactiva, en los elementos 99 y 100, previstos pero no descubiertos. Ghiorso, Stanley Gerald Thompson y Glenn Seaborg obtuvieron medio papel de filtro del Prueba de Ivy Mike. Pudieron detectar la existencia de los elementos einstenio y fermio , que habían sido producidos por un flujo de neutrones intensamente concentrado alrededor del lugar de la detonación. El descubrimiento se mantuvo en secreto durante varios años, pero finalmente se le dio crédito al equipo. En 1955 los dos nuevos elementos recibieron el nombre de Albert Einstein y Enrico Fermi . [5] [37] [38]
Se preparó y programó una versión de bomba simplificada y aligerada (la EC-16 ) para ser probada en la operación Castle Yankee , como respaldo en caso de que el dispositivo de fusión no criogénico "Shrimp" (probado en Castle Bravo ) no funcionara; esa prueba se canceló cuando el dispositivo Bravo se probó con éxito, dejando obsoletos los diseños criogénicos. [ cita necesaria ]
Mike estaba destinado a ser una prueba de principio de implosión de radiación, y no una bomba entregable. Ubicado en un edificio de seis pisos y con un peso de más de 80 toneladas, el dispositivo enfriado criogénicamente fue posteriormente descrito con desdén por los rusos como una "instalación termonuclear".
A las 7:15 am hora local en la isla Elugelab, Mike fue detonado desde un barco de control a 30 m. lejos. La detonación provocó una explosión masiva, equivalente a 10,4 megatones de TNT.
11°40′0″N 162°11′13″E / 11.66667°N 162.18694°E / 11.66667; 162.18694
