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 a lo largo de 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 le dio prioridad hasta que la Alemania nazi invadió la Unión Soviética .
Debido al notorio silencio de las publicaciones científicas sobre el tema de la fisión nuclear de científicos alemanes , americanos y británicos , el físico ruso Georgy Flyorov sospechaba que las potencias aliadas habían estado desarrollando en secreto una " superarma " [2] desde 1939. Flyorov escribió un 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 permanecieron compuestos en gran parte por la recopilación de inteligencia de las redes de espías soviéticas que trabajaban en el Manhattan estadounidense. Proyecto . [1]
Después de que Stalin se enteró de los bombardeos atómicos de Hiroshima y Nagasaki , el programa se llevó a cabo agresivamente y se aceleró mediante una eficaz recopilación de inteligencia sobre el proyecto de armas nucleares alemán y el Proyecto Manhattan estadounidense. [9] Los esfuerzos soviéticos también reunieron a científicos alemanes capturados para unirse 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 llevó a cabo en secreto su primera prueba de arma exitosa ( First Lightning , basada en el diseño estadounidense " Fat Man ") en el Semipalatinsk-21 en Kazajstán . [1] Stalin, junto con funcionarios políticos y científicos soviéticos, estaban eufóricos por el éxito de la prueba. [11] Una Unión Soviética con armas nucleares envió a sus vecinos occidentales rivales , y particularmente a 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 llevó a cabo 715 pruebas de armas nucleares durante el transcurso de la Guerra Fría. Además, las capacidades nucleares de la Unión Soviética llevaron la Guerra Fría con los Estados Unidos a la posibilidad de una guerra nuclear y marcaron el comienzo de la doctrina de destrucción mutua asegurada . [14]
Ya en 1910 , varios científicos rusos llevaban a cabo en Rusia investigaciones independientes sobre elementos radiactivos . [15] : 44 [16] : 24–25 A pesar de las dificultades que enfrentó la academia de ciencias rusa durante la revolución nacional de 1917, seguida de la violenta guerra civil de 1922, los científicos rusos habían hecho 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 varios llamamientos públicos para 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 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
Abram Ioffe , director del Instituto Físico-Técnico de Leningrado (LPTI), dirigió una investigación influyente para el avance de la física nuclear y patrocinó 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 el funcionamiento del primer ciclotrón a energías superiores a 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, presionando 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 Las investigaciones anteriores se dirigieron a la exploración médica y científica del radio ; Había un suministro disponible, ya que podía recuperarse del agua de pozo de los campos petrolíferos de Ujtá . [17] : 37
En 1939, el químico alemán Otto Hahn informó de su descubrimiento de la fisión , lograda mediante la división del uranio con neutrones que produjeron el elemento mucho más ligero bario . Esto finalmente llevó a los científicos rusos y a sus homólogos estadounidenses a darse cuenta de que tal reacción podría tener importancia militar. [18] : 20 El descubrimiento entusiasmó a los físicos rusos, que comenzaron a realizar investigaciones independientes sobre la fisión nuclear, principalmente con el objetivo de generar energía, ya que muchos se mostraban escépticos sobre la posibilidad de crear una bomba atómica en el corto plazo. [19] : 25 Los primeros esfuerzos fueron dirigidos por Yakov Frenkel (un físico especializado en materia condensada ), quien hizo los primeros cálculos teóricos sobre la mecánica del continuo relacionando directamente la cinemática de la energía de enlace en el proceso de fisión en 1940. [18] : 99 Georgy Flyorov El trabajo colaborativo de Lev Rusinov sobre reacciones térmicas concluyó que se emitían entre 3 y 1 neutrones por fisión sólo unos días después de que el equipo de Frédéric Joliot-Curie llegara a conclusiones similares . [18] : 63 [20] : 200
Después de una fuerte presión de los científicos rusos, el gobierno soviético creó inicialmente una comisión que debía abordar el "problema del uranio" e investigar la posibilidad de una reacción en cadena y una separación de isótopos . [21] : 33 La Comisión para el 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 sangriento conflicto a lo largo del Frente Oriental durante los siguientes cuatro años. [22] : 114–115 [23] : 200 El programa de armas atómicas soviéticas no tenía importancia y la mayor parte 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 sirvieron en las ramas técnicas de las Fuerzas Armadas soviéticas durante el frente oriental de la Segunda Guerra Mundial en 1940–42. [24] :xx
En 1940-1942, Georgy Flyorov , un físico ruso que sirvió como oficial en la Fuerza Aérea Soviética , señaló que a pesar de los avances 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 activos programas de investigación secreta. [25] : 230 La dispersión de los científicos soviéticos había enviado el Instituto del Radio de Abram Ioffe de Leningrado a Kazán; y el programa de investigación en tiempos de guerra colocó al programa de "bombas 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 concluyentes [que] no será necesario determinar quién tiene la culpa del hecho de que Este trabajo ha sido descuidado en nuestro país." [27] : xxx La segunda carta, de Flyorov y Konstantin Petrzhak , enfatizaba 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 retiró a los físicos rusos de sus respectivos servicios militares y autorizó un proyecto de bomba atómica, bajo la dirección del ingeniero físico Anatoly Alexandrov y el físico nuclear Igor V. Kurchatov . [25] : 230 [24] : xx Con este fin, se estableció el Laboratorio No. 2 cerca de Moscú bajo Kurchatov. [25] : 230 Kurchatov fue elegido a finales de 1942 director técnico del programa de bombas soviético; Estaba asombrado 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 posteriormente supervisados por Lavrentiy Beria , jefe del NKVD . [22] : 114-115
En 1945, el sitio Arzamas 16 , cerca de Moscú, se estableció bajo la dirección de 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 primeros y acelerados esfuerzos, los historiadores informaron que los esfuerzos por construir una bomba utilizando uranio apto para armas parecían inútiles para los científicos rusos. [28] : 117–118 Igor Kurchatov había albergado dudas sobre cómo trabajar en la bomba de uranio, pero logró avances en una bomba que utiliza plutonio apto para armas 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 mapear el primer diseño de arma nuclear , basado principalmente en el enfoque estadounidense y detonado con armas nucleares. plutonio. [29] : 2–5 El trabajo en el programa se aceleró con la construcción de un reactor de investigación nuclear cerca de Moscú que se volvió crítico por primera vez el 25 de octubre de 1946. [29] : 2–5 Incluso cuando esta instalación aún 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 a la estadounidense Hanford Site , con un reactor de producción nuclear mucho mayor que el reactor de investigación, combinado con una fábrica de extracción radioquímica. Construido a unos quince kilómetros 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 Chelyabinsk , que se había fusionado durante la guerra con la fábrica de diésel de Kharkov evacuada y partes de la planta de Leningrado Kirov en un importante complejo de producción de tanques conocido popularmente como "Tankograd". Para abastecer el complejo y decenas de otras fábricas de armamento de la zona, en 1942 se construyó una nueva y enorme central eléctrica de la que se podía extraer electricidad. La provincia de Chelyabinsk, particularmente alrededor de la pequeña ciudad de Kyshtym, también era 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, y el Ministro de Asuntos Exteriores Vyacheslav Molotov controló la dirección del programa. : 33 [31] Sin embargo, Molotov demostró ser un administrador débil y el programa se estancó. [32] A diferencia de 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 se destaca 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 fue 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. Le encontraron un administrador de primera clase que podía 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, retuvo a Georgii Malenkov y añadió a Nikolai Voznesensky y Boris Vannikov , Comisario del Pueblo para Armamento. [32] Bajo la administración de Beria, el NKVD cooptó espías atómicos del Anillo de Espionaje Atómico soviético en el programa estadounidense, y se infiltró en el programa nuclear alemán , cuyos científicos nucleares fueron más tarde decisivos para lograr la viabilidad de las armas nucleares soviéticas. [32]
Los espionajes nucleares e industriales en los Estados Unidos por parte de simpatizantes estadounidenses del comunismo que estaban controlados por sus funcionarios rusos residentes en América del Norte contribuyeron en gran medida a acelerar el programa nuclear soviético entre 1942 y 1954 . [33] : 105–106 [34] : 287–305 La voluntad de 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 el establecimiento de redes de espionaje en los Estados Unidos cuando el Comité de Defensa del Estado ruso aprobó la resolución 2352 [ se necesita aclaración ] en septiembre de 1942. [33] : 105-106
Para ello, el espía Harry Gold , controlado por Semyon Semyonov , fue utilizado para una amplia gama de espionaje que incluía el 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 Los conocimientos y la información técnica adicional que transmitieron 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. [35] Anatoli Yatzkov , otro funcionario del NKVD en Nueva York, también participó en la obtención de información confidencial recopilada por Sergei Kournakov de Saville Sax . [35]
La existencia de espías rusos quedó expuesta en el proyecto secreto Venona del ejército estadounidense en 1943. [36] : 54
Por ejemplo, el trabajo soviético sobre métodos de separación de isótopos de uranio se vio alterado cuando se informó, para sorpresa de Kurchatov, que los estadounidenses habían optado por el método de difusión gaseosa . Si bien la investigación sobre otros métodos de separación continuó durante los años de la guerra, el énfasis se puso en replicar el éxito estadounidense con la difusión gaseosa. Otro avance importante, atribuido a la inteligencia, fue la posibilidad de utilizar plutonio en lugar de uranio en un arma de fisión. La extracción de plutonio en la llamada "pila de uranio" permitió evitar por completo el difícil proceso de separación del uranio, algo que Kurchatov había aprendido de la inteligencia del proyecto Manhattan. [ cita necesaria ]
En 1945, la inteligencia soviética obtuvo planos aproximados del primer dispositivo atómico estadounidense. [37] [38] Alexei Kojevnikov ha estimado que la forma principal en que el espionaje pudo haber acelerado el proyecto soviético fue que permitió a Khariton evitar pruebas peligrosas para determinar el tamaño de la masa crítica. [39] 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 una frase sobre el efecto del "envenenamiento" del Plutonio-239 en la primera edición (litografía) había sido eliminada de la siguiente edición (Princeton). por Arboledas . 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 un reactor no podía usarse en una simple bomba tipo arma como la propuesta Thin Man ).
Una de las informaciones clave que la inteligencia soviética obtuvo de Fuchs fue un corte transversal para la fusión DT . Estos datos estuvieron a disposición de los altos funcionarios soviéticos aproximadamente tres años antes de que se publicaran abiertamente en Physical Review en 1949. Sin embargo, estos datos no fueron enviados a Vitaly Ginzburg o Andrei Sakharov hasta muy tarde, prácticamente meses antes de su publicación. [ cita necesaria ] Inicialmente, tanto Ginzburg como Sajarov estimaron que dicha sección transversal era similar a la reacción DD. Una vez que Ginzburg y Sajarov conocieron la sección transversal real, el diseño de Sloika se convirtió en una prioridad, lo que resultó en una prueba exitosa en 1953.
En la década de 1990, con la desclasificación de los materiales de inteligencia soviéticos, que mostraban el alcance y el tipo de información obtenida por los soviéticos de fuentes estadounidenses, se produjo un acalorado debate en Rusia y en el extranjero sobre la importancia relativa del espionaje, frente a la Los propios esfuerzos de los científicos soviéticos en la fabricación de la bomba soviética. La gran mayoría de los eruditos [¿ como quién? ] están de acuerdo en que si bien el proyecto atómico soviético fue ante todo producto de la experiencia y el talento científico locales, está claro que los esfuerzos de espionaje contribuyeron al proyecto de diversas maneras y, con toda seguridad, acortaron el tiempo necesario para desarrollar la bomba atómica. [ cita necesaria ]
Al comparar los cronogramas del desarrollo de la bomba H, algunos investigadores [ ¿ quién? ] llegó a la conclusión de que los soviéticos tenían un vacío en el acceso a información clasificada sobre la bomba H al menos entre finales de 1950 y algún momento de 1953. Anteriormente, por ejemplo en 1948, Fuchs dio a los soviéticos una actualización detallada de la súper clásica [40] , incluida la idea de utilizar litio, pero no explicaron que se trataba específicamente de litio-6. En 1951, Teller aceptó el hecho de que el esquema del "súper clásico" no era factible, tras los resultados obtenidos por varios investigadores (incluido Stanislaw Ulam ) y los cálculos realizados por John von Neumann a finales de 1950.
Sin embargo, la investigación del análogo soviético de la "super clásica" continuó hasta diciembre de 1953, cuando los investigadores fueron reasignados a un nuevo proyecto que trabajaba en lo que más tarde se convirtió en un verdadero diseño de bomba H, basado en la implosión de radiación. Este sigue siendo un tema abierto para la investigación, si la inteligencia soviética fue capaz de obtener datos específicos sobre el diseño de Teller-Ulam en 1953 o principios de 1954. Sin embargo, los funcionarios soviéticos ordenaron a los científicos que trabajaran en un nuevo esquema, y todo el proceso tomó menos tiempo. más de dos años, comenzando alrededor de enero de 1954 y produciendo una prueba exitosa en noviembre de 1955. También tomó solo varios meses antes de que se concibiera la idea de la implosión de radiación, y no hay evidencia documentada que afirme tener 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 de fusión provinieron del espionaje y de estudios internos soviéticos. Aunque el espionaje ayudó a los estudios soviéticos, los primeros conceptos estadounidenses de la bomba H tenían fallas sustanciales, por lo que pueden haber confundido, en lugar de ayudar, el esfuerzo soviético por lograr capacidad nuclear. [41] Los diseñadores de las primeras bombas termonucleares imaginaron el uso de una bomba atómica como disparador para proporcionar el calor y la compresión necesarios para iniciar la reacción termonuclear en una capa de deuterio líquido entre el material fisionable y el alto explosivo químico circundante. [42] El grupo se daría cuenta de que la falta de suficiente calor y compresión del deuterio daría como resultado una fusión insignificante del combustible de deuterio. [42]
El grupo de estudio de Andrei Sakharov en FIAN en 1948 ideó un segundo concepto en el que agregar 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 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. [42] También se conocía como RDS-6S, o Second Idea Bomb. [43] Esta segunda idea de bomba no era una bomba termonuclear completamente evolucionada en el sentido contemporáneo, sino un paso crucial entre las bombas de fisión pura y las "supers" termonucleares. [44] Debido al retraso de tres años en lograr el avance clave de la compresión de radiación por parte de los Estados Unidos, los esfuerzos de desarrollo de la Unión Soviética siguieron un curso de acción diferente. En Estados Unidos decidieron saltarse la bomba de fusión de una sola etapa y fabricar una bomba de fusión de dos etapas como su principal esfuerzo. [42] [45] A diferencia de la Unión Soviética, la bomba de fisión avanzada analógica RDS-7 no se desarrolló más y, en cambio, la RDS-6S de una sola etapa de 400 kilotones fue la bomba preferida de los soviéticos. [42]
El diseño RDS-6S Layer Cake fue detonado el 12 de agosto de 1953, en una prueba a la que los aliados dieron el nombre en clave de " Joe 4 ". [46] La prueba produjo un rendimiento de 400 kilotones, aproximadamente diez veces más potente que cualquier prueba soviética anterior. Por esta época, Estados Unidos detonó su primer súper usando compresión de radiación el 1 de noviembre de 1952, con el nombre en código Mike . Aunque el Mike era unas veinte veces más grande que el RDS-6S, no era un diseño práctico de usar, a diferencia del RDS-6S. [42]
Tras el exitoso lanzamiento del RDS-6S , Sajarov propuso una versión mejorada llamada RDS-6SD. [42] Se demostró que esta bomba era defectuosa y no fue construida ni probada. El equipo soviético había estado trabajando en el concepto RDS-6T, pero resultó ser un callejón sin salida.
En 1954, Sajarov trabajó en un tercer concepto: una bomba termonuclear de dos etapas. [42] La tercera idea utilizó la onda de radiación de una bomba de fisión, no simplemente calor y compresión, para iniciar la reacción de fusión, y fue paralela al descubrimiento hecho por Ulam y Teller. A diferencia de la bomba propulsada RDS-6S, que colocaba el combustible de fusión dentro del gatillo primario de la bomba A, la súper termonuclear colocó el combustible de fusión en una estructura secundaria a una pequeña distancia del gatillo de la bomba A, donde era comprimido y encendido por el La radiación de rayos X de la bomba atómica. [42] El Consejo Científico-Técnico KB-11 aprobó los planes para proceder con el diseño el 24 de diciembre de 1954. Las especificaciones técnicas de la nueva bomba se completaron el 3 de febrero de 1955 y fue designada RDS -37 . [42]
El RDS-37 fue probado con éxito el 22 de noviembre de 1955 con una potencia de 1,6 megatones. El rendimiento fue casi cien veces mayor que el de la primera bomba atómica soviética seis años antes, lo que demuestra que la Unión Soviética podía competir con Estados Unidos. [42] [47] e incluso los superaría en el tiempo.
El mayor problema durante el programa soviético inicial fue la adquisición de mineral de uranio en bruto , ya que la Unión Soviética tenía fuentes internas limitadas al comienzo de su programa nuclear. La era de la extracción nacional de uranio se puede fechar exactamente, el 27 de noviembre de 1942, 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. [48] Taboshar fue la primera de muchas ciudades cerradas soviéticas oficialmente secretas relacionadas con el uranio. minería y producción. [49]
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 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 entregó a Lavrentiy Beria . La primera planta soviética de procesamiento de uranio se estableció como Leninabad Mining and Chemical Combine en Chkalovsk (actual Buston, distrito de Ghafurov ), Tayikistán, y se identificaron nuevos sitios de producción en relativa proximidad. Esto planteaba una necesidad de mano de obra, una necesidad que Beria cubriría con trabajo forzoso: decenas de miles de prisioneros del Gulag [ cita necesaria ] fueron llevados a trabajar en las minas, las plantas de procesamiento y la construcción relacionada.
La producción nacional todavía era insuficiente cuando el reactor soviético F-1 , que entró en funcionamiento en diciembre de 1946, fue alimentado con uranio confiscado de los restos del proyecto de la bomba atómica alemana . Este uranio había sido extraído en el Congo Belga , y el mineral en 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 en American Oak Ridge y el limitado sistema de red eléctrica no pudo producir la electricidad para su programa.
Otras fuentes de uranio en los primeros años del programa fueron minas en Alemania Oriental (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 estadounidense. [50] [51] [52]
Con el tiempo, se descubrieron grandes fuentes nacionales en la Unión Soviética (incluidas las que ahora se encuentran en Kazajstán ).
El uranio para el programa de armas nucleares soviético provino de la producción minera en los siguientes países, [53]
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El RDS-1 , ( 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 clave dentro del idioma ruso. comunidad política, incluido el nombre en código interno Primer Rayo ( Первая молния , o Pervaya Molniya).
Sin embargo, la prueba fue ampliamente conocida como "RDS-1" ( Россия делает сама, Rossiya Delayet Sama, que se traduce como "Rusia lo hace ella misma"), sugerencia de Igor Kurchatov ; todas las pruebas nucleares rusas se siguieron entonces con la nomenclatura RDS . . Los estadounidenses denominaron a la prueba el nombre en código Joe 1 . La medición del rendimiento energético y su diseño se basaron principalmente en el diseño americano " Fat Man ", utilizando un diseño de lente de implosión TNT / hexógeno .
El RDS-2 fue la 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 basa en un dispositivo de implosión de uranio " impulsado " con tritio y con un núcleo levitado. [54] Estados Unidos denominó la prueba como "Joe-2".
El RDS-3 fue un tercer artefacto explosivo nuclear que fue lanzado de prueba el 18 de octubre de 1951, también en Semipalatinsk . Conocido como Joe 3 en Estados Unidos , se trataba de un dispositivo de fisión potenciada que utilizaba una construcción compuesta de núcleo de plutonio levitado y un proyectil de uranio-235 con una potencia de explosión estimada de 41,2 kt . La RDS-3 también se distinguió por ser la primera bomba rusa lanzada desde el aire que se lanzó a una altitud de 10 km y detonó a 400 metros del suelo. |
RDS-4 representó una rama de la investigación sobre armas tácticas pequeñas. Era un dispositivo de fisión impulsado que utilizaba plutonio en un diseño de núcleo "levitado". La primera prueba fue un lanzamiento aéreo el 23 de agosto de 1953, con un rendimiento de 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 soldados de infantería, tanques y aviones de combate. El RDS-4 formó parte de la ojiva del R-5M , el primer misil balístico de medio alcance del mundo, que fue probado con una ojiva real por primera y única vez el 5 de febrero de 1956.
RDS-5 era un pequeño dispositivo basado en plutonio, que probablemente usaba un núcleo hueco. Se fabricaron y probaron dos versiones diferentes.
RDS-6 , la primera prueba soviética de una bomba de hidrógeno , tuvo lugar el 12 de agosto de 1953 y los estadounidenses la apodaron Joe 4 . Utilizó un diseño de torta en capas de combustibles de fisión y fusión (uranio 235 y deuteruro de litio-6) y produjo un rendimiento de 400 kilotones. Este rendimiento fue unas diez veces más potente que cualquier prueba soviética anterior. [42] Al desarrollar bombas de nivel superior, los soviéticos procedieron con el RDS-6 como su esfuerzo principal en lugar de la bomba de fisión avanzada analógica RDS-7. Esto llevó a la tercera idea de bomba, que es la RDS-37 . [42]
El RDS-9 , una versión de potencia mucho menor del RDS-4 con un rendimiento de 3 a 10 kilotones, fue desarrollado para el torpedo nuclear T-5 . El 21 de septiembre de 1955 se realizó una prueba submarina de 3,5 kilotones con el torpedo.
La primera prueba soviética de una "verdadera" bomba de hidrógeno en el rango de megatones se llevó a cabo el 22 de noviembre de 1955. Los soviéticos la denominaron RDS-37 . Se trataba del diseño termonuclear de implosión de radiación de múltiples etapas llamado "Tercera Idea" de Sajarov en la URSS y el diseño de Teller-Ulam en los Estados Unidos. [55]
Joe 1, Joe 4 y RDS-37 fueron probados en el sitio de pruebas de Semipalatinsk en Kazajstán .
La Bomba Zar (Царь-бомба) fue el arma termonuclear más grande y poderosa jamás detonada. Se trataba de una bomba de hidrógeno de tres etapas con una potencia de unos 50 megatones . [56] Esto equivale a diez veces la cantidad de todos los explosivos utilizados en la Segunda Guerra Mundial combinados. [57] Fue detonado el 30 de octubre de 1961, en el archipiélago de Novaya Zemlya , y tenía una capacidad de aproximadamente 100 megatones , pero fue reducido intencionalmente poco antes del lanzamiento. Aunque estaba armado , 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 podría provocar quemaduras de tercer grado a una distancia de 100 kilómetros de aire claro. [58]
Chagan participó 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. Fue disparado el 15 de enero de 1965. El sitio era un lecho seco del río Chagan en el borde del sitio de pruebas de Semipalatinsk , y fue elegido de manera que el borde del cráter bloqueara el río durante su alto caudal primaveral. El cráter resultante tenía un diámetro de 408 metros y una profundidad de 100 metros. Pronto se formó un lago importante (10.000 m 3 ) detrás del labio elevado de 20 a 35 m de altura, conocido como lago Chagan o lago Balapan . [ cita necesaria ]
La fotografía a veces se confunde con el RDS-1 en la literatura.
Durante la Guerra Fría, la Unión Soviética creó al menos nueve ciudades cerradas , conocidas como Atomgrads , [59] en las que se llevaban a cabo investigaciones y desarrollo relacionados con armas nucleares. Después de la disolución de la Unión Soviética, todas las ciudades cambiaron sus nombres (la mayoría de los nombres en clave originales eran simplemente el óblast y un número). Todos todavía están legalmente "cerrados", aunque algunos tienen partes 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 nunca se hicieron públicos informes de accidentes para aprender y se mantuvo al público en secreto sobre los peligros de la radiación. : 24-25 [61] Muchos de los dispositivos nucleares dejaron isótopos radiactivos que han contaminado el aire, el agua y el suelo en las áreas inmediatamente circundantes, a favor del viento y aguas 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 del planeta. [60] : 1 Los científicos soviéticos realizaron las pruebas sin tener en cuenta las consecuencias ambientales y de salud pública. : 24 [61] Los efectos perjudiciales que 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 pulmón , sigue siendo elevado muy por encima de los promedios nacionales para las personas en las áreas afectadas. [62] : 1385 El yodo-131 , un isótopo radiactivo que es un importante subproducto 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. [62] : 1386
Los soviéticos activaron 214 dispositivos nucleares en la atmósfera abierta entre 1949 y 1962, el año en que las Naciones Unidas prohibieron las pruebas atmosféricas en todo el mundo. [60] : 6 Los miles de millones de partículas radiactivas liberadas en el 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 tuvieron lugar en el polígono de Semipalatinsk , situado en el noreste de Kazajstán. [60] : 61 Sólo las pruebas en Semipalatinsk expusieron a cientos de miles de ciudadanos kazajos a los efectos nocivos, y el sitio sigue siendo uno de los lugares más irradiados del planeta. [63] : A167 Cuando se llevaron a cabo las primeras pruebas, incluso los científicos tenían un conocimiento deficiente 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 se exponían. de radiación. : 24 [61] De hecho, Semipalatinsk fue elegido como el sitio principal para pruebas al aire libre precisamente porque los soviéticos sentían curiosidad por el potencial de daño duradero que tenían sus armas. [62] : 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. [63] : A166 No ha habido incidentes importantes aparte de la explosión y el 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, liberen uranio al mar y causen daños considerables. contaminación. [63] : A166 Aunque los submarinos suponen un riesgo medioambiental, todavía no han causado daños graves a la salud pública. Sin embargo, la contaminación del agua en el área del sitio de pruebas de Mayak , especialmente en el lago Karachay , es extrema y ha llegado al punto en que subproductos radiactivos han llegado a 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. [63] : 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 severa que una simple media hora de exposición a ciertas regiones proporcionaría una dosis de radiación suficiente para matar al 50% de los seres humanos. [63] : A165 Aunque el área que rodea inmediatamente el lago está desprovista de población, el lago tiene el potencial de secarse en tiempos de sequía. Lo más significativo es que en 1967 se secó y los vientos arrastraron 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. [63] : 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 estrecho con el agua subterránea estancada. [63] : A166 Es difícil evaluar 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 mostrar la relación causal 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 espaciados. La conciencia pública sobre los peligros pasados y presentes, así como la inversión del gobierno ruso en los actuales esfuerzos de limpieza, probablemente se vean perjudicados 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 Isla de las Tres Millas . [64] 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 significativa en esta área es un proyecto de ley que acuerda convertir el antiguo complejo de armas Mayak, ya contaminado, en un vertedero internacional de desechos radiactivos , aceptando dinero en efectivo de otros países a cambio de tomar sus subproductos radiactivos de la industria nuclear. [63] : A167 Aunque el proyecto de ley estipula que los ingresos se destinarán a descontaminar otros sitios de prueba como Semipalatinsk y la península de Kola, los expertos dudan de que esto suceda realmente dado el actual clima político y económico en Rusia. [63] : A168
No hubo ninguna bomba atómica "rusa".
Sólo había uno americano, magistralmente descubierto por espías soviéticos."