El proyecto de la bomba atómica soviética fue el programa clasificado de investigación y desarrollo que fue autorizado por Joseph Stalin en la Unión Soviética para desarrollar armas nucleares durante y después de la Segunda Guerra Mundial . [1] [2]
Aunque la comunidad científica soviética discutió la posibilidad de una bomba atómica durante toda la década de 1930, [3] [4] llegando incluso a hacer una propuesta concreta para desarrollar tal arma en 1940, [5] [6] [7] el programa a gran escala no se inició ni se priorizó hasta que la Alemania nazi invadió la Unión Soviética en 1941.
Debido al notorio silencio de las publicaciones científicas sobre el tema de la fisión nuclear por parte de científicos alemanes , estadounidenses y británicos , el físico ruso Georgy Flyorov sospechó que las potencias aliadas habían estado desarrollando en secreto una " superarma " [2] desde 1939. Flyorov escribió una carta a Stalin instándolo a iniciar este programa en 1942. [8] : 78–79 Los esfuerzos iniciales se ralentizaron debido a la invasión alemana de la Unión Soviética y siguieron estando compuestos en gran parte por la recopilación de inteligencia de las redes de espionaje soviéticas que trabajaban en el Proyecto Manhattan en los Estados Unidos . [1]
Después de que Stalin se enteró de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki , el programa se llevó adelante agresivamente y se aceleró mediante una eficaz recopilación de información sobre el proyecto de armas nucleares alemán y el Proyecto Manhattan estadounidense. [9] Los esfuerzos soviéticos también acorralaron a científicos alemanes capturados para que se unieran a su programa y se basaron en el conocimiento transmitido por espías a las agencias de inteligencia soviéticas. [10] : 242–243
El 29 de agosto de 1949, la Unión Soviética realizó en secreto su primera prueba exitosa de armas ( First Lightning , basada en el diseño estadounidense " Fat Man ") en Semipalatinsk-21 en Kazajstán . [1] Stalin, junto con los funcionarios políticos y científicos soviéticos, estaban eufóricos por la prueba exitosa. [11] Una Unión Soviética con armas nucleares envió a sus vecinos occidentales rivales , y particularmente a los Estados Unidos, a un estado de inquietud sin precedentes. [12] A partir de 1949, la Unión Soviética fabricó y probó armas nucleares a gran escala. : 840 [13] Las capacidades nucleares que estas pruebas ayudaron a desarrollar fueron cruciales para proyectar y mantener su estatus global . En total, la Unión Soviética realizó 715 pruebas de armas nucleares a lo largo de la Guerra Fría. Además, las capacidades nucleares de la Unión Soviética intensificaron la Guerra Fría con los Estados Unidos a la posibilidad de una guerra nuclear y marcaron el comienzo de la doctrina de la destrucción mutua asegurada . [14]
Ya en 1910 en Rusia , varios científicos rusos llevaban a cabo investigaciones independientes sobre elementos radiactivos . [15] : 44 [16] : 24–25 A pesar de las dificultades a las que se enfrentó la academia rusa de ciencias durante la revolución nacional de 1917, seguida de la violenta guerra civil de 1922, los científicos rusos habían realizado esfuerzos notables para el avance de la investigación en física en la Unión Soviética en la década de 1930. [17] : 35–36 Antes de la primera revolución en 1905, el mineralogista Vladimir Vernadsky había hecho una serie de llamamientos públicos para que se realizara un estudio de los depósitos de uranio de Rusia , pero ninguno fue atendido. [17] : 37 Estos primeros esfuerzos fueron financiados de forma independiente y privada por varias organizaciones hasta 1922, cuando el Instituto del Radio en Petrogrado (ahora San Petersburgo ) abrió e industrializó la investigación. : 44 [15]
Desde la década de 1920 hasta finales de la década de 1930, los físicos rusos habían estado realizando investigaciones conjuntas con sus homólogos europeos sobre el avance de la física atómica en el Laboratorio Cavendish dirigido por un físico neozelandés, Ernest Rutherford , donde Georgi Gamov y Pyotr Kapitsa habían estudiado e investigado. [17] : 36
La investigación influyente hacia el avance de la física nuclear fue guiada por Abram Ioffe , quien era el director del Instituto Físico-Técnico de Leningrado (LPTI), habiendo patrocinado varios programas de investigación en varias escuelas técnicas de la Unión Soviética . [17] : 36 El descubrimiento del neutrón por el físico británico James Chadwick proporcionó una expansión prometedora del programa del LPTI, con la operación del primer ciclotrón a energías de más de 1 MeV , y la primera "división" del núcleo atómico por John Cockcroft y Ernest Walton . [17] : 36–37 Los físicos rusos comenzaron a presionar al gobierno, cabildeando en interés del desarrollo de la ciencia en la Unión Soviética, que había recibido poco interés debido a los trastornos creados durante la revolución rusa y la Revolución de Febrero . [17] : 36–37 La investigación anterior se dirigió hacia la exploración médica y científica del radio ; Se disponía de un suministro de este mineral, ya que se podía extraer del agua de los pozos de los yacimientos petrolíferos de Ukhta . [17] : 37
En 1939, el químico alemán Otto Hahn informó sobre su descubrimiento de la fisión , lograda mediante la división del uranio con neutrones que produjeron el elemento mucho más ligero bario . Esto eventualmente llevó a la comprensión entre los científicos rusos y sus homólogos estadounidenses de que dicha reacción podría tener importancia militar. [18] : 20 El descubrimiento entusiasmó a los físicos rusos, y comenzaron a realizar sus investigaciones independientes sobre la fisión nuclear, principalmente apuntando a la generación de energía, ya que muchos eran escépticos sobre la posibilidad de crear una bomba atómica en un futuro cercano. [19] : 25 Los primeros esfuerzos fueron liderados por Yakov Frenkel (un físico especializado en materia condensada ), quien realizó los primeros cálculos teóricos sobre mecánica del medio continuo que relacionaban directamente la cinemática de la energía de enlace en el proceso de fisión en 1940. [18] : 99 El trabajo colaborativo de Georgy Flyorov y Lev Rusinov sobre reacciones térmicas concluyó que se emitían entre 3 y 1 neutrones por fisión solo días después de que el equipo de Frédéric Joliot-Curie hubiera llegado a conclusiones similares . [18] : 63 [20] : 200
Después de un fuerte cabildeo de los científicos rusos, el gobierno soviético inicialmente creó una comisión que debía abordar el "problema del uranio" e investigar la posibilidad de la reacción en cadena y la separación de isótopos . [21] : 33 La Comisión del Problema del Uranio fue ineficaz porque la invasión alemana de la Unión Soviética finalmente limitó el enfoque en la investigación, ya que Rusia se vio involucrada en un conflicto sangriento a lo largo del Frente Oriental durante los siguientes cuatro años. [22] : 114–115 [23] : 200 El programa soviético de armas atómicas no tenía importancia, y la mayoría del trabajo no estaba clasificado ya que los artículos se publicaban continuamente como dominio público en revistas académicas. [21] : 33
Joseph Stalin , el líder soviético , había ignorado en gran medida el conocimiento atómico que poseían los científicos rusos, al igual que la mayoría de los científicos que trabajaban en la industria metalúrgica y minera o que servían en las ramas técnicas de las Fuerzas Armadas Soviéticas durante el frente oriental de la Segunda Guerra Mundial en 1940-42. [24] : xx
Entre 1940 y 1942, Georgy Flyorov , un físico ruso que servía como oficial de la Fuerza Aérea Soviética , notó que a pesar del progreso en otras áreas de la física, los científicos alemanes , británicos y estadounidenses habían dejado de publicar artículos sobre ciencia nuclear . Claramente, cada uno de ellos tenía programas de investigación secretos activos. [25] : 230 La dispersión de los científicos soviéticos había enviado al Instituto del Radio de Abram Ioffe de Leningrado a Kazán; y el programa de investigación en tiempos de guerra colocó al programa de la "bomba de uranio" en tercer lugar, después del radar y la protección antiminas para barcos. Kurchatov se había mudado de Kazán a Murmansk para trabajar en minas para la Armada Soviética. [26]
En abril de 1942, Flyorov dirigió dos cartas clasificadas a Stalin, advirtiéndole de las consecuencias del desarrollo de armas atómicas: "los resultados serán tan abrumadores [que] no será necesario determinar quién es el culpable del hecho de que este trabajo haya sido descuidado en nuestro país". [27] : xxx La segunda carta, de Flyorov y Konstantin Petrzhak , enfatizó mucho la importancia de una "bomba de uranio": "es esencial fabricar una bomba de uranio sin demora". [25] : 230
Al leer las cartas de Flyorov, Stalin inmediatamente sacó a los físicos rusos de sus respectivos servicios militares y autorizó un proyecto de bomba atómica, bajo el mando del físico ingeniero Anatoly Alexandrov y el físico nuclear Igor V. Kurchatov . [25] : 230 [24] : xx Para este propósito, se estableció el Laboratorio No. 2 cerca de Moscú bajo el mando de Kurchatov. [25] : 230 Kurchatov fue elegido a fines de 1942 como director técnico del programa de bombas soviético; estaba sobrecogido por la magnitud de la tarea, pero de ninguna manera estaba convencido de su utilidad frente a las demandas del frente. [26] Abram Ioffe había rechazado el puesto porque era demasiado mayor y recomendó al joven Kurchatov.
Al mismo tiempo, Flyorov fue trasladado a Dubna , donde estableció el Laboratorio de Reacciones Nucleares , centrándose en elementos sintéticos y reacciones térmicas. [24] : xx A finales de 1942, el Comité de Defensa del Estado delegó oficialmente el programa al Ejército Soviético , y los principales esfuerzos logísticos en tiempos de guerra fueron supervisados más tarde por Lavrentiy Beria , el jefe de la NKVD . [22] : 114–115
En 1945, el sitio Arzamas 16 , cerca de Moscú, fue establecido por Yakov Zel'dovich y Yuli Khariton quienes realizaron cálculos sobre la teoría de la combustión nuclear, junto con Isaak Pomeranchuk . [28] : 117–118 A pesar de los esfuerzos tempranos y acelerados, los historiadores informaron que los esfuerzos por construir una bomba usando uranio de grado armamentístico parecían inútiles para los científicos rusos. [28] : 117–118 Igor Kurchatov había albergado dudas sobre trabajar en la bomba de uranio, pero avanzó en una bomba que usa plutonio de grado armamentístico después de que la NKVD proporcionara datos británicos . [28] : 117–118
La situación cambió drásticamente cuando la Unión Soviética se enteró de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki en 1945. [29] : 2–5
Inmediatamente después del bombardeo atómico, el Politburó soviético tomó el control del proyecto de la bomba atómica estableciendo un comité especial para supervisar el desarrollo de armas nucleares lo antes posible. [29] : 2–5 El 9 de abril de 1946, el Consejo de Ministros creó el KB-11 ('Design Bureau-11') que trabajó para trazar el primer diseño de arma nuclear , basado principalmente en el enfoque estadounidense y detonado con plutonio de grado armamentístico. [29] : 2–5
El trabajo en el programa se aceleró con la construcción de un reactor de investigación nuclear cerca de Moscú que entró en estado crítico por primera vez el 25 de octubre de 1946. [29] : 2–5 Incluso cuando esta instalación todavía estaba en la etapa de planificación, una comisión gubernamental inspeccionó y aprobó una ubicación al este de los Urales para una instalación de producción de plutonio similar al sitio estadounidense Hanford , con un reactor de producción nuclear mucho más grande en tamaño que el reactor de investigación, combinado con una fábrica de extracción radioquímica. Construido a unas quince millas al este de la pequeña ciudad de Kyshtym , este complejo de producción de plutonio llegó a ser conocido como Chelyabinsk-40 y más tarde aún, como Mayak .
La zona fue elegida en parte por su proximidad a la Planta de Tractores de Cheliábinsk , que se había fusionado durante la guerra con las evacuadas Plantas Diesel de Járkov y partes de la Planta Kirov de Leningrado para formar un importante complejo de producción de tanques conocido popularmente como "Tankograd". Para abastecer al complejo y a docenas de otras plantas de armamento de la zona, en 1942 se había construido una enorme central eléctrica de la que se podía extraer electricidad. La provincia de Cheliábinsk, en particular alrededor de la pequeña ciudad de Kyshtym, era también una importante estación de gulag , con unos doce campos de trabajos forzados en la zona. [30]
De 1941 a 1946, el Ministerio de Asuntos Exteriores de la Unión Soviética manejó la logística del proyecto de la bomba atómica, con el Ministro de Asuntos Exteriores Vyacheslav Molotov controlando la dirección del programa. : 33 [31] Sin embargo, Molotov demostró ser un administrador débil y el programa se estancó. [32] En contraste con la administración militar estadounidense en su proyecto de bomba atómica , el programa de los rusos fue dirigido por dignatarios políticos como Molotov , Lavrentiy Beria , Georgii Malenkov y Mikhail Pervukhin —no había miembros militares. [32] : 313
Después de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki, el liderazgo del programa cambió, cuando Stalin nombró a Lavrentiy Beria el 22 de agosto de 1945. [32] Beria es conocido por el liderazgo que ayudó al programa a su implementación final. [32]
Beria comprendió el alcance y la dinámica necesarios de la investigación. Este hombre, que era la personificación del mal en la historia rusa moderna, también poseía una gran energía y capacidad de trabajo. Los científicos que lo conocieron no pudieron dejar de reconocer su inteligencia, su fuerza de voluntad y su determinación. Lo consideraron un administrador de primera clase, capaz de llevar a cabo un trabajo hasta su finalización...
— Yulii Khariton , La primera guerra de la física: la historia secreta de la bomba atómica, 1939-1949 [32]
El nuevo Comité, bajo Beria, mantuvo a Georgii Malenkov y añadió a Nikolai Voznesensky y Boris Vannikov , Comisario del Pueblo de Armamento. [32] Bajo la administración de Beria, el NKVD cooptó a espías atómicos del Anillo de Espionaje Atómico Soviético en el programa estadounidense, y se infiltró en el programa nuclear alemán cuyos científicos nucleares fueron posteriormente fundamentales para lograr la viabilidad de las armas nucleares soviéticas. [32]
El espionaje nuclear e industrial en los Estados Unidos por parte de simpatizantes estadounidenses del comunismo que estaban controlados por sus funcionarios rusos residentes en América del Norte ayudaron en gran medida a la velocidad del programa nuclear soviético de 1942 a 1954. [33] : 105–106 [34] : 287–305 La disposición a compartir información clasificada con la Unión Soviética por parte de simpatizantes comunistas estadounidenses reclutados aumentó cuando la Unión Soviética enfrentó una posible derrota durante la invasión alemana en la Segunda Guerra Mundial . [34] : 287–289 La red de inteligencia rusa en el Reino Unido también jugó un papel vital en la creación de redes de espionaje en los Estados Unidos cuando el Comité de Defensa del Estado aprobó la resolución 2352 [35] en septiembre de 1942. [33] : 105–106 Esta resolución instruyó a la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania para que renovara los esfuerzos de investigación sobre la energía nuclear y la fisión nuclear del uranio y también ordenó a la academia que informara sobre las posibilidades de una bomba o fuente de combustible antes del 1 de abril del año siguiente. [35]
Para este propósito, el espía Harry Gold , controlado por Semyon Semyonov , fue utilizado para una amplia gama de espionaje que incluía espionaje industrial en la industria química estadounidense y la obtención de información atómica sensible que le fue entregada por el físico británico Klaus Fuchs . [34] : 289–290 El conocimiento y la información técnica adicional que fueron transmitidos por el físico teórico estadounidense Theodore Hall y Klaus Fuchs tuvieron un impacto significativo en la dirección del desarrollo ruso de armas nucleares. [33] : 105
Leonid Kvasnikov , un ingeniero ruso convertido en oficial de la KGB , fue asignado para este propósito especial y se trasladó a la ciudad de Nueva York para coordinar tales actividades. [36] Anatoli Yatzkov , otro funcionario de la NKVD en Nueva York, también estuvo involucrado en la obtención de información confidencial recopilada por Sergei Kournakov de Saville Sax . [36]
La existencia de espías rusos fue expuesta por el proyecto secreto Venona del Ejército de los EE. UU. en 1943. [37] : 54
En 1943, Molotov compartió con Kurchatov los datos de inteligencia acumulados a través del espionaje de la NKVD. Kurchatov le dijo a Molotov: "Los materiales son magníficos. Aportan exactamente lo que nos faltaba". Según Richard Rhodes , "...Kurchatov aprendió lo suficiente para transformar el programa soviético... información que aceleraría el programa soviético en dos años completos". Esto incluía una alternativa al problema de la separación de isótopos de uranio para fabricar una bomba. En su lugar, se podría utilizar plutonio-239 , que podría producirse en una pila de uranio-grafito mediante la absorción de neutrones por el uranio-238 . Además, según Kurchatov, el material de espionaje "nos hizo incluir experimentos de difusión en nuestros planes junto con la centrifugación". [38]
En 1945, la inteligencia soviética obtuvo planos aproximados del primer dispositivo atómico estadounidense. [39] [40] Alexei Kojevnikov ha estimado que la forma principal en que el espionaje puede haber acelerado el proyecto soviético fue que le permitió a Khariton evitar pruebas peligrosas para determinar el tamaño de la masa crítica. [41] Estas pruebas en los EE. UU., conocidas como "hacerle cosquillas a la cola del dragón", consumieron una buena cantidad de tiempo y se cobraron al menos dos vidas; véase Harry Daghlian y Louis Slotin .
El Informe Smyth publicado en 1945 sobre el Proyecto Manhattan fue traducido al ruso y los traductores notaron que Groves había eliminado una oración sobre el efecto de "envenenamiento" del plutonio-239 en la primera edición (litografía) de la siguiente edición (Princeton) . Este cambio fue notado por los traductores rusos y alertó a la Unión Soviética sobre el problema (que había significado que el plutonio generado en reactores no podía usarse en una simple bomba tipo cañón como la propuesta Thin Man ).
Una de las piezas clave de información, que la inteligencia soviética obtuvo de Fuchs, fue una sección transversal para la fusión DT . Estos datos estuvieron disponibles para los altos funcionarios soviéticos aproximadamente tres años antes de que se publicaran abiertamente en Physical Review en 1949. Sin embargo, estos datos no se enviaron a Vitaly Ginzburg o Andrei Sakharov hasta muy tarde, prácticamente meses antes de su publicación. [ cita requerida ] Inicialmente, tanto Ginzburg como Sakharov estimaron que dicha sección transversal era similar a la reacción DD. Una vez que Ginzburg y Sakharov conocieron la sección transversal real, el diseño de Sloika se convirtió en una prioridad, lo que resultó en una prueba exitosa en 1953.
Comparando las cronologías del desarrollo de la bomba H, algunos investigadores [ ¿quiénes? ] llegaron a la conclusión de que los soviéticos tenían una brecha en el acceso a información clasificada sobre la bomba H al menos entre fines de 1950 y algún momento de 1953. Antes, por ejemplo, en 1948, Fuchs le dio a los soviéticos una actualización detallada del progreso de la súper bomba clásica [42] , incluida una idea para usar litio, pero no explicó que era específicamente litio-6. En 1951, Teller aceptó el hecho de que el esquema de la "súper bomba clásica" no era factible, después de los resultados obtenidos por varios investigadores (incluido Stanislaw Ulam ) y los cálculos realizados por John von Neumann a fines de 1950.
Sin embargo, la investigación del análogo soviético de la "súper clásica" continuó hasta diciembre de 1953, cuando los investigadores fueron reasignados a un nuevo proyecto que trabajaba en lo que más tarde se convertiría en un verdadero diseño de bomba H, basado en la implosión de radiación. Este sigue siendo un tema abierto para la investigación, ya sea que la inteligencia soviética pudiera obtener algún dato específico sobre el diseño de Teller-Ulam en 1953 o a principios de 1954. Sin embargo, los funcionarios soviéticos ordenaron a los científicos que trabajaran en un nuevo plan, y todo el proceso llevó menos de dos años, comenzando alrededor de enero de 1954 y produciendo una prueba exitosa en noviembre de 1955. También pasaron solo varios meses antes de que se concibiera la idea de la implosión de radiación, y no hay evidencia documentada que afirme la prioridad. También es posible que los soviéticos pudieran obtener un documento perdido por John Wheeler en un tren en 1953, que supuestamente contenía información clave sobre el diseño de armas termonucleares.
Las primeras ideas sobre la bomba termonuclear surgieron de los espionajes rusos en los Estados Unidos y de los estudios internos soviéticos. Aunque el espionaje ayudó a los estudios soviéticos, los primeros diseños y conceptos termonucleares estadounidenses tenían fallas sustanciales, por lo que pueden haber confundido, en lugar de ayudar, el esfuerzo soviético por lograr la capacidad nuclear. [43] Los diseñadores de las primeras bombas termonucleares imaginaron usar una bomba atómica como detonante para proporcionar el calor y la compresión necesarios para iniciar la reacción termonuclear en una capa de deuterio líquido entre el material fisible y el explosivo químico circundante. [44] El grupo se daría cuenta de que la falta de calor y compresión suficientes del deuterio daría como resultado una fusión insignificante del combustible de deuterio. [44]
En 1948, el grupo de estudio de Andrei Sajarov en la FIAN ideó un segundo concepto: añadir una capa de uranio natural no enriquecido alrededor del deuterio aumentaría la concentración de deuterio en el límite uranio-deuterio y el rendimiento general del dispositivo, porque el uranio natural capturaría neutrones y se fisionaría como parte de la reacción termonuclear. Esta idea de una bomba de fisión-fusión-fisión en capas llevó a Sajarov a llamarla sloika, o pastel en capas. [44]
También se la conocía como RDS-6S, o bomba de segunda idea. [45] Esta segunda idea de bomba no era una bomba termonuclear completamente desarrollada en el sentido contemporáneo, sino un paso crucial entre las bombas de fisión pura y las "superbombas" termonucleares. [46] Debido al retraso de tres años en lograr el avance clave de la compresión de la radiación de los Estados Unidos, los esfuerzos de desarrollo de la Unión Soviética siguieron un curso de acción diferente. En los Estados Unidos decidieron omitir la bomba de fusión de una sola etapa y hacer una bomba de fusión de dos etapas como su principal esfuerzo. [44] [47] A diferencia de la Unión Soviética, la bomba de fisión avanzada analógica RDS-7 no se desarrolló más y, en su lugar, la RDS-6S de una sola etapa de 400 kilotones fue la bomba elegida por los soviéticos. [44]
El diseño RDS-6S Layer Cake fue detonado el 12 de agosto de 1953, en una prueba que los aliados bautizaron con el nombre en código de " Joe 4 ". [48] La prueba produjo una potencia de 400 kilotones, unas diez veces más potente que cualquier prueba soviética anterior. En esa época, Estados Unidos detonó su primer superbombardero usando compresión de radiación el 1 de noviembre de 1952, cuyo nombre en código era Mike . Aunque el Mike era unas veinte veces más potente que el RDS-6S, no era un diseño que fuera práctico de usar, a diferencia del RDS-6S. [44]
Tras el exitoso lanzamiento de la RDS-6S , Sajarov propuso una versión mejorada llamada RDS-6SD. [44] Se demostró que esta bomba era defectuosa y no se construyó ni se probó. El equipo soviético había estado trabajando en el concepto de la RDS-6T, pero también resultó ser un callejón sin salida.
En 1954, Sajarov trabajó en un tercer concepto, una bomba termonuclear de dos etapas. [44] La tercera idea utilizaba la onda de radiación de una bomba de fisión, no simplemente calor y compresión, para encender la reacción de fusión, y era paralela al descubrimiento realizado por Ulam y Teller. A diferencia de la bomba impulsada RDS-6S, que colocaba el combustible de fusión dentro del detonador primario de la bomba atómica, la superbomba termonuclear colocaba el combustible de fusión en una estructura secundaria a poca distancia del detonador de la bomba atómica, donde se comprimía y encendía por la radiación de rayos X de la bomba atómica. [44] El Consejo Científico-Técnico KB-11 aprobó los planes para proceder con el diseño el 24 de diciembre de 1954. Las especificaciones técnicas para la nueva bomba se completaron el 3 de febrero de 1955, y se la denominó RDS-37 . [44]
El 22 de noviembre de 1955 se probó con éxito la bomba atómica RDS-37, con una potencia de 1,6 megatones, casi cien veces superior a la de la primera bomba atómica soviética lanzada seis años antes, lo que demuestra que la Unión Soviética podía competir con los Estados Unidos [44] [49] e incluso superarlos en el tiempo.
El mayor problema durante el programa soviético inicial fue la obtención de mineral de uranio en bruto , ya que la Unión Soviética tenía fuentes domésticas limitadas al comienzo de su programa nuclear. La era de la minería de uranio doméstica puede fecharse exactamente al 27 de noviembre de 1942, la fecha de una directiva emitida por el todopoderoso Comité de Defensa del Estado en tiempos de guerra . La primera mina de uranio soviética se estableció en Taboshar , actual Tayikistán , y producía a un ritmo anual de unas pocas toneladas de concentrado de uranio en mayo de 1943. [50] Taboshar fue la primera de muchas ciudades soviéticas cerradas y oficialmente secretas relacionadas con la minería y producción de uranio. [51]
La demanda del proyecto de la bomba experimental era mucho mayor. Los estadounidenses, con la ayuda del empresario belga Edgar Sengier en 1940, ya habían bloqueado el acceso a las fuentes conocidas en el Congo, Sudáfrica y Canadá. En diciembre de 1944, Stalin le quitó el proyecto de uranio a Vyacheslav Molotov y se lo dio a Lavrentiy Beria . La primera planta de procesamiento de uranio soviética se estableció como el Combinado Químico y Minero de Leninabad en Chkalovsk (actual Buston, Distrito de Ghafurov ), Tayikistán, y se identificaron nuevos sitios de producción en relativa proximidad. Esto planteó una necesidad de mano de obra, una necesidad que Beria cubriría con trabajo forzado: decenas de miles de prisioneros del Gulag [ cita requerida ] fueron llevados a trabajar en las minas, las plantas de procesamiento y la construcción relacionada.
La producción nacional era todavía insuficiente cuando el reactor soviético F-1 , que comenzó a funcionar en diciembre de 1946, se alimentaba con uranio confiscado de los restos del proyecto alemán de la bomba atómica . Este uranio se había extraído en el Congo Belga y el mineral de Bélgica cayó en manos de los alemanes después de su invasión y ocupación de Bélgica en 1940. En 1945, el enriquecimiento de uranio mediante el método electromagnético bajo Lev Artsimovich también fracasó debido a la incapacidad de la URSS para construir el sitio paralelo de Oak Ridge en Estados Unidos y el sistema de red eléctrica limitado no podía producir la electricidad para su programa.
Otras fuentes de uranio en los primeros años del programa fueron las minas de Alemania del Este (a través de la engañosamente llamada SAG Wismut ), Checoslovaquia, Bulgaria, Rumania (la mina Băița cerca de Ștei ) y Polonia. Boris Pregel vendió 0,23 toneladas de óxido de uranio a la Unión Soviética durante la guerra, con la autorización del gobierno de los Estados Unidos. [52] [53] [54]
Con el tiempo, se descubrieron grandes fuentes nacionales en la Unión Soviética (incluidas las que hoy se encuentran en Kazajstán ).
El uranio para el programa de armas nucleares soviético procedía de la producción minera de los siguientes países: [55]
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El RDS-1 ( en ruso : PДC) fue el primer dispositivo nuclear soviético que se probó en Semipalatinsk , Kazajstán , el 29 de agosto de 1949. La primera prueba nuclear , que demostró la capacidad nuclear de Rusia , tiene muchos nombres en código dentro de la comunidad política rusa, incluido el nombre en código interno Primer Relámpago ( Первая молния o Pervaya Molniya).
Sin embargo, la prueba fue ampliamente conocida como "RDS-1" ( Rusia es la única que lo hace por sí misma), propuesta por Igor Kurchatov . Todas las pruebas nucleares rusas se basaban en la nomenclatura RDS . Los estadounidenses bautizaron la prueba como Joe 1. La medición del rendimiento energético y su diseño se basaron principalmente en el diseño estadounidense " Fat Man ", que utilizaba un diseño de lente de implosión de TNT / hexógeno .
El RDS-2 fue una segunda prueba nuclear importante que se llevó a cabo el 24 de septiembre de 1951. Los físicos soviéticos midieron el rendimiento energético del dispositivo en 38,3 kilotones; este dispositivo se basaba en un dispositivo de implosión de uranio " impulsado " con tritio con un núcleo levitado. [56] Estados Unidos bautizó la prueba como "Joe-2".
El RDS-3 fue un tercer dispositivo explosivo nuclear que se probó el 18 de octubre de 1951, también en Semipalatinsk . Conocido como Joe 3 en Estados Unidos , se trataba de un dispositivo de fisión potenciado que utilizaba una construcción compuesta de núcleo de plutonio levitado y una carcasa de uranio-235 con un rendimiento de explosión estimado de 41,2 kt . El RDS-3 también se distinguió por ser la primera prueba de bomba lanzada desde el aire por Rusia, que se lanzó a una altitud de 10 km y detonó a 400 metros sobre el suelo.
El RDS-4 representaba una rama de la investigación sobre armas tácticas pequeñas. Se trataba de un dispositivo de fisión potenciado que utilizaba plutonio en un diseño de núcleo "levitado". La primera prueba fue un lanzamiento aéreo el 23 de agosto de 1953, que produjo 28 kilotones. En 1954, la bomba también se utilizó durante el ejercicio Snowball en el campo de tiro de Totskoye , lanzada por un bombardero Tu-4 en el campo de batalla simulado, en presencia de 40.000 infantes, tanques y aviones de combate. El RDS-4 comprendía la ojiva del R-5M , el primer misil balístico de alcance medio del mundo, que se probó con una ojiva activa por primera y única vez el 5 de febrero de 1956.
El RDS-5 era un pequeño dispositivo basado en plutonio, probablemente con un núcleo hueco. Se fabricaron y probaron dos versiones diferentes.
La RDS-6 , la primera prueba soviética de una bomba de hidrógeno , tuvo lugar el 12 de agosto de 1953 y fue apodada Joe 4 por los estadounidenses. Utilizó un diseño de capas de combustibles de fisión y fusión (uranio 235 y deuteruro de litio-6) y produjo un rendimiento de 400 kilotones. Este rendimiento fue aproximadamente diez veces más poderoso que cualquier prueba soviética anterior. [44] Al desarrollar bombas de nivel superior, los soviéticos procedieron con la RDS-6 como su principal esfuerzo en lugar de la bomba de fisión avanzada analógica RDS-7. Esto condujo a la tercera bomba de idea, que es la RDS-37 . [44]
El RDS-9, una versión de mucho menor potencia del RDS-4 con un rendimiento de 3 a 10 kilotones, fue desarrollado para el torpedo nuclear T-5 . Se realizó una prueba submarina de 3,5 kilotones con el torpedo el 21 de septiembre de 1955.
El primer ensayo soviético de una bomba de hidrógeno "real" en el rango de los megatones se realizó el 22 de noviembre de 1955. Los soviéticos la bautizaron como RDS-37 . Se trataba de un diseño termonuclear de implosión por radiación en varias etapas, conocido como la "tercera idea" de Sajarov en la URSS y el diseño Teller-Ulam en los EE. UU . [57]
Joe 1, Joe 4 y RDS-37 fueron probados en el sitio de pruebas de Semipalatinsk en Kazajstán .
La Bomba del Zar (Царь-бомба) fue la mayor y más poderosa bomba termonuclear jamás detonada. Era una bomba de hidrógeno de tres etapas con una potencia de aproximadamente 50 megatones . [58] Esto es equivalente a diez veces la cantidad de todos los explosivos utilizados en la Segunda Guerra Mundial combinados. [59] Fue detonada el 30 de octubre de 1961 en el archipiélago de Nueva Zembla y tenía una capacidad de aproximadamente 100 megatones , pero se redujo deliberadamente poco antes del lanzamiento. Aunque se convirtió en arma , no entró en servicio; fue simplemente una prueba demostrativa de las capacidades de la tecnología militar de la Unión Soviética en ese momento. Se estimó que el calor de la explosión potencialmente infligía quemaduras de tercer grado a 100 km de distancia en aire limpio. [60]
Chagan fue un disparo en las Explosiones Nucleares para la Economía Nacional (también conocido como Proyecto 7), el equivalente soviético de la Operación Plowshare de Estados Unidos para investigar los usos pacíficos de las armas nucleares . Fue una detonación subterránea. Se disparó el 15 de enero de 1965. El lugar era un lecho seco del río Chagan en el borde del Sitio de Pruebas de Semipalatinsk , y fue elegido de tal manera que el borde del cráter represaría el río durante su alto flujo de primavera. El cráter resultante tenía un diámetro de 408 metros y 100 metros de profundidad. Pronto se formó un gran lago (10.000 m 3 ) detrás del borde elevado de 20 a 35 m de altura, conocido como lago Chagan o lago Balapan . [ cita requerida ]
La foto a veces se confunde con RDS-1 en la literatura.
Durante la Guerra Fría, la Unión Soviética creó al menos nueve ciudades cerradas , conocidas como Atomgrads , [61] en las que se llevó a cabo la investigación y el desarrollo relacionados con las armas nucleares. Después de la disolución de la Unión Soviética, todas las ciudades cambiaron sus nombres (la mayoría de los nombres en código originales eran simplemente el óblast y un número). Todas siguen estando legalmente "cerradas", aunque algunas tienen partes de ellas accesibles a visitantes extranjeros con permisos especiales (Sarov, Snezhinsk y Zheleznogorsk).
Los soviéticos comenzaron a experimentar con tecnología nuclear en 1943 con muy poca consideración por la seguridad nuclear ya que no había informes de accidentes que se hicieran públicos para aprender de ellos, y se mantuvo al público oculto sobre los peligros de la radiación. : 24–25 [63] Muchos de los dispositivos nucleares dejaron atrás isótopos radiactivos que han contaminado el aire, el agua y el suelo en las áreas inmediatamente circundantes, a sotavento y corriente abajo del lugar de la explosión. Según los registros que el gobierno ruso publicó en 1991, la Unión Soviética probó 969 dispositivos nucleares entre 1949 y 1990, más pruebas nucleares que cualquier nación en el planeta. [62] : 1 Los científicos soviéticos llevaron a cabo las pruebas con poca consideración por las consecuencias ambientales y de salud pública. : 24 [63] Los efectos perjudiciales de los desechos tóxicos generados por las pruebas de armas y el procesamiento de materiales radiactivos todavía se sienten hasta el día de hoy. Incluso décadas después, el riesgo de desarrollar varios tipos de cáncer, especialmente el de tiroides y de pulmón , sigue siendo elevado muy por encima de los promedios nacionales para las personas en las áreas afectadas. [64] : 1385 El yodo-131 , un isótopo radiactivo que es un subproducto importante de las armas basadas en fisión, se retiene en la glándula tiroides, por lo que el envenenamiento de este tipo es común en las poblaciones afectadas. [64] : 1386
Los soviéticos detonaron 214 dispositivos nucleares en la atmósfera abierta entre 1949 y 1963, año en que entró en vigor el Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares (no hubo ensayos soviéticos en 1950, 1959, 1960 o 1962). [62] : 6 Los miles de millones de partículas radiactivas liberadas al aire expusieron a innumerables personas a materiales extremadamente mutagénicos y cancerígenos, lo que resultó en una miríada de enfermedades y deformidades genéticas nocivas. La mayoría de estas pruebas se llevaron a cabo en el Sitio de Pruebas de Semipalatinsk , o el Polígono, ubicado en el noreste de Kazajstán. [62] : 61 Solo las pruebas en Semipalatinsk expusieron a cientos de miles de ciudadanos kazajos a los efectos nocivos, y el sitio continúa siendo uno de los lugares más irradiados del planeta. [65] : A167 Cuando se llevaron a cabo las primeras pruebas, incluso los científicos tenían una comprensión pobre de los efectos a mediano y largo plazo de la exposición a la radiación; muchos no se notificaban entre sí sobre su trabajo si tenían accidentes graves o exposición a la radiación. : 24 [63] De hecho, Semipalatinsk fue elegido como el sitio principal para las pruebas al aire libre precisamente porque los soviéticos tenían curiosidad sobre el potencial de daño duradero que tenían sus armas. [64] : 1389 [ verificación fallida ]
La contaminación del aire y del suelo debido a las pruebas atmosféricas es sólo una parte de un problema más amplio. La contaminación del agua debido a la eliminación inadecuada del uranio gastado y la descomposición de los submarinos de propulsión nuclear hundidos es un problema importante en la península de Kola, en el noroeste de Rusia. Aunque el gobierno ruso afirma que los núcleos de energía radiactiva son estables, varios científicos han expresado serias preocupaciones sobre los 32.000 elementos de combustible nuclear gastados que permanecen en los buques hundidos. [65] : A166 No ha habido incidentes importantes aparte de la explosión y hundimiento de un submarino de propulsión nuclear en agosto de 2000, pero muchos científicos internacionales todavía están inquietos ante la perspectiva de que los cascos se erosionen, liberando uranio en el mar y causando una contaminación considerable. [65] : A166 Aunque los submarinos plantean un riesgo ambiental, aún no han causado daños graves a la salud pública. Sin embargo, la contaminación del agua en el área del sitio de prueba de Mayak , especialmente en el lago Karachay , es extrema y ha llegado al punto en que los subproductos radiactivos han encontrado su camino hacia los suministros de agua potable. Ha sido un área de preocupación desde principios de la década de 1950, cuando los soviéticos comenzaron a eliminar decenas de millones de metros cúbicos de desechos radiactivos bombeándolos al pequeño lago. [65] : A165 Medio siglo después, en la década de 1990, todavía hay cientos de millones de curies de desechos en el lago, y en algunos puntos la contaminación ha sido tan grave que una mera media hora de exposición a ciertas regiones proporcionaría una dosis de radiación suficiente para matar al 50% de los humanos. [65] : A165 Aunque el área inmediatamente circundante al lago está desprovista de población, el lago tiene el potencial de secarse en épocas de sequía. Lo más significativo es que en 1967 se secó y los vientos llevaron polvo radiactivo a lo largo de miles de kilómetros cuadrados, exponiendo al menos a 500.000 ciudadanos a una serie de riesgos para la salud. [65] : A165 Para controlar el polvo, los científicos soviéticos apilaron hormigón sobre el lago. Aunque esto fue eficaz para ayudar a mediar la cantidad de polvo, el peso del hormigón empujó los materiales radiactivos a un contacto más cercano con el agua subterránea estancada. [65] : A166 Es difícil medir los efectos generales sobre la salud y el medio ambiente de la contaminación del agua en el lago Karachay porque no se dispone de cifras sobre la exposición de los civiles, lo que dificulta demostrar la causalidad entre las elevadas tasas de cáncer y la contaminación radiactiva específicamente del lago.
Los esfuerzos contemporáneos para gestionar la contaminación radiactiva en la ex Unión Soviética son pocos y distantes entre sí. La conciencia pública de los peligros pasados y presentes, así como la inversión del gobierno ruso en los actuales esfuerzos de limpieza, probablemente se ven atenuados por la falta de atención de los medios de comunicación que han recibido STS y otros sitios en comparación con incidentes nucleares aislados como Hiroshima , Nagasaki , Chernobyl y Three-Mile Island . [66] La inversión del gobierno nacional en medidas de limpieza parece estar impulsada por preocupaciones económicas más que por el cuidado de la salud pública. La legislación política más importante en esta área es un proyecto de ley que acepta convertir el antiguo complejo de armas Mayak, ya contaminado, en un vertedero internacional de residuos radiactivos , aceptando dinero en efectivo de otros países a cambio de recibir sus subproductos radiactivos de la industria nuclear. [65] : A167 Aunque el proyecto de ley estipula que los ingresos se destinen a la descontaminación de otros sitios de prueba como Semipalatinsk y la península de Kola, los expertos dudan de que esto realmente suceda dado el clima político y económico actual en Rusia. [65] : A168
No hubo ninguna bomba atómica "rusa". Solo hubo una estadounidense, descubierta magistralmente por espías soviéticos."