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Cómo fabricar una bomba nuclear

agosto 3, 2010

Bienvenidos terroristas del mundo, buenos días Ahmadineyad, hola señor Pingüino. Tras el desmantelamiento de la Unión Soviética y, especialmente, a partir del 11-S, un temor bastante generalizado en la opinión pública y argumento frecuente en diversas películas y series es que un grupo terrorista logre hacerse con una bomba nuclear para sus malvados fines. Si ese es el propósito del lector, nuestro consejo es que la fabrique por si mismo, veamos por qué.

Las armas nucleares rusas están fuertemente custodiadas

El argumento más habitual en dichas ficciones es que se adquiere del arsenal de la antigua Unión Soviética bien robándola o sobornando a algún funcionario ruso. Pero esto presenta tres problemas: El primero es que los servicios secretos de varios países suelen tener agentes ofreciendo comprar o vender este material para distorsionar cualquier mercado negro que pudiera formarse. El segundo problema es que las cabezas nucleares rusas y americanas tienen un mecanismo de seguridad que les lleva a explotar ante cualquier manipulación. No es una explosión nuclear, ojo, sólo una que destroza el mecanismo de la bomba. Así que incluso en la remota posibilidad de que un grupo terrorista llegase a hacerse con una, muy probablemente no sabría hacerla explotar. No es como escoger entre cortar el cable rojo o el azul. Por tanto los terroristas etarras que en cierto episodio de MacGyver secuestraron a una física para que les hiciera una bomba atómica ahí en medio del monte iban algo mejor encaminados.

Y por último pero no por ello menos importante, está Jack Bauer. Un agente que saboteará tus planes, te torturará y te matará si lo intentas. Incluso si sólo fantaseas con ello. Que nadie se lleve a engaño, parafraseando el argumento ontológico de San Anselmo, dado que Bauer es perfecto y la existencia es uno de los atributos de la perfección, Bauer existe. Aunque por razones de Seguridad Nacional prefiera parecer de ficción.

Lo primero, escoger qué bomba queremos

Hay básicamente tres modelos de bomba nuclear. En primer lugar están las de uranio, como la que explotó en Hiroshima. Su mecanismo de detonación es el más sencillo pero requiere uranio 235, un material muy difícil de conseguir. El uranio que se extrae de las minas es en gran parte (en un 99,3% para ser exactos) 238, Para lograr el 235 (es decir, que tiene tres neutrones menos en sus átomos) y conocido como uranio enriquecido, hay que separarlo del otro.

Dado que es un poco más pesado, la mejor manera de separarlo es metiéndolo en una centrifugadora, de manera que el 238 se quedará en la parte exterior y el uranio bueno se quedará en el centro. El problema es que dichas centrifugadoras son muy costosas, voluminosas y por tanto difíciles de disimular. De ahí que continuamente escuchemos en los informativos como a Irán le han descubierto estar construyendo tales instalaciones, por mucho que Ahmadineyad ponga cara de inocente.

En segundo lugar tenemos las bombas de plutonio. De este tipo es la que explotó en Nagasaki, las que infructuosamente intenta ensayar cada cierto tiempo Corea del Norte y plutonio era lo que empleaba el Delorean de Regreso al Futuro para viajar en el tiempo. El mecanismo de esta bomba –luego pasaremos a explicarlo- es bastante más complejo, pero a cambio tiene la ventaja de que el plutonio 239 que necesita es uno de los residuos que generan las centrales nucleares y por tanto es bastante más fácil de conseguir.

Explosión de la bomba Tsar

En tercer lugar tenemos la bomba de hidrógeno. La más gorda de todas, también conocida como bomba de fusión o termonuclear, genera una reacción física similar a la que se produce en el Sol. La URSS llegó a desarrollar una de 100 megatones (equivalente a 100 millones de toneladas de dinamita), a la que llamó Tsar Bomba, Bomba del Zar. Pese a que fueron a probarla a tomar por culo de lejos, en un archipiélago del océano Ártico llamado Nueza Zembla, poco antes de la prueba redujeron su potencia a 57 megatones porque temían que una explosión tan potente alterase el clima terrestre. La luz de su explosión al parecer pudo ser vista en mil kilómetros a la redonda. Su inconveniente es que requiere isótopos de hidrógeno y litio poco comunes y que para su detonación requiere a su vez otra bomba nuclear, de uranio o plutonio, que genere la energía suficiente para provocar la fusión del hidrógeno con helio. Así que si Ud es un terrorista islámico o un dictador de algún pequeño país tercermundista, esta bomba -por atractiva que resulte para su ego- me temo que queda fuera de su alcance.

El mecanismo de estas bombas

Para lograr una explosión nuclear en una bomba de uranio debe producirse una reacción en cadena entre los átomos de uranio. Esto consiste en que un neutrón suelto choca contra el núcleo de otro átomo, rompiéndolo –fisionándolo- y liberando así una gran energía y dos neutrones, que chocarán contra otros dos núcleos que a su vez liberan otros dos, una progresión de 2, 4, 8, 16…etc. Cada una de esas duplicaciones se llama “generación” y en la bomba de Hiroshima llegaron a producirse 81 generaciones o, lo que es lo mismo, 2 elevado a 81, que parece un número de fisiones muy grande pero que en realidad supuso apenas el 2% del uranio que contenía la bomba.

Ahí está parte del problema, en que es muy difícil mantener la reacción antes de que salte todo en pedazos, por eso no es físicamente posible que se produzca una explosión atómica en una central nuclear, que usa uranio del malo, el 238. Si el reactor revienta lo hace al modo de un explosivo convencional, que puede neutralizarse con un muro de contención de cemento como el que disponen las centrales actuales y del que la de Chernobil carecía.

Así que para que esa reacción en cadena no sea interrumpida es necesario que los neutrones de cada generación puedan efectivamente chocar contra otros núcleos y no perderse en el vacío. De la misma manera que disparando contra una multitud es más fácil dar a alguien, para que los neutrones desperdigados acierten se requiere una concentración suficiente de uranio que haga posible la reacción en cadena, lo que se conoce como “masa crítica”. Una cantidad de más de doscientos kilos, pero puede reducirse hasta apenas 15 kilos si el uranio se recubre de un material en el que reboten los neutrones.

Bombas de uranio y de plutonio

Para que la bomba no explote en nuestras manos es evidente que no podemos acumular esa cantidad. Por tanto permanecerá separada dentro de la bomba en cantidades menores que serán “ensambladas”, según la jerga técnica, en el momento de la detonación. Para ello las bombas de uranio cuentan con un cañón dentro de ellas (por eso tienen una forma alargada) que dispara una cantidad de uranio contra otra formando entrambas dicha masa crítica.

Las bombas de plutonio por su parte cuentan con la ventaja de que cada neutrón de este material libera al chocar contra un núcleo tres neutrones que a su vez chocan contra otros tres…etc, es decir, una potencia de tres. Pero también tiene una importante desventaja: entre el plutonio 239 que requieren suele estar infiltrado un saboteador llamado plutonio 240 que se fisiona espontáneamente y que provoca pequeñas reacciones antes de lograr la masa crítica.

La solución a esto consiste en rodear el plutonio de explosivos formando una esfera de tal manera que implosione generando tal densidad que los neutrones no se escapen y se logre la reacción en cadena. De ahí la forma esférica de la bomba de Nagasaki. Pero esto es como apretar un globo de agua entre las manos esperando que no reviente por ningún lado. Lograr una esfera de explosivos que estalle de forma tan homogénea y simultánea que consiga comprimir la materia colocada en su centro es una maravilla de la ingeniería que requiere muchos ensayos y mucho desarrollo tecnológico. Por eso, como decíamos, Corea del Norte apenas logra soltar pedetes de menos de un kilotón de potencia en sus ensayos.

Conclusiones

El cardio es bueno para bajar peso

Puesto que la bomba de hidrógeno ya la habíamos descartado por su complejidad entonces tenemos que las de uranio son relativamente fáciles de fabricar pero requieren un material cuya consecución requiere instalaciones mucho más complejas que esas habituales imágenes de campos de entrenamiento de terroristas de Afganistán, en los que siempre se ve a unos barbudos haciendo un circuito gimnástico con pasamanos y tirolinas que se supone que debe aterrorizar a Occidente. Pues bien por ellos, si el deporte es lo más sano que hay, ya es mala leche ir a bombardearles su gym.

Pero lo que no esté al alcance de los taliban quizá si lo esté para la secta japonesa del Día del Juicio Final Aum Shinirikyo, conocidos por el atentado con gas sarín en el metro de Tokio. Según cuenta Bill Bryson en su libro sobre Australia “En las Antípodas” ( de este autor merece una entrada aparte con aplausos y fuegos artificiales “Una breve historia de casi todo” el mejor libro de divulgación científica imaginable) poco después de las once de la noche del 28 de mayo de 1993 los sismógrafos del Pacífico detectaron un movimiento muy potente pero de carácter distinto a un terremoto cuyo epicentro estaba en el Gran Desierto Victoria australiano, donde dicha secta poseía 200.000 hectáreas de terreno, un laboratorio muy avanzado y dos ingenieros nucleares rusos a su servicio. En fin, quién sabe.

Por otro lado el plutonio es más fácil de conseguir, pero una esfera que implosione a la perfección requiere una sofisticación tecnológica y una cantidad de ensayos que excede el presupuesto de defensa de la mayoría de los países. No es por desanimar, pero yo esto lo veo mucho lío. Así que si Ud. es un terrorista y se empeña en lograr una bomba nuclear pues allá usted, aquí ya le he mostrado las líneas maestras al respecto. Si se desean más detalles recomiendo, por ese motivo y por otros muchos, el libro “Física para futuros presidentes” de Richard A. Muller. Profesor de Física de la Universidad de Berkeley y asesor presidencial en asuntos científicos.

 

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20 comentarios

  1. ¡Hola! Quería darte las gracias por este post. Me ha hecho mucha gracia y me ha resultado bastante interesante. Os admiro a todos los que le echáis un rato a esto de contarle a la muchachada cómo funcionan las cosas, con ese punto de disfrutar tanto del conocimiento como de su divulgación. ^_^’


  2. Pues muchas gracias, muy amable. Me agrada pensar en los jóvenes que estén aquí leyendo esto, instruyéndose y aprendiendo cosas de provecho, en vez de estar por ahí tomando droga tan a gusto. Que luego no hay para todos.


  3. gracias por el articulo


  4. Me recuerda a cierta pelicula que vi sobre unos jovenes estadounidenses que fabricaban ellos mismos la bomba nuclear (el uranio lo compraron por internet)


  5. muy interesante…no es solo de robarla y hacerla explotar…
    en fin creo podemos estar mas tranquilos ejejeje de que todas esas explosiones increibles dejemoslas a las peliculas xD


  6. ¿De las “bombas sucias” también nos podemos olvidar o preocupan un pelín más?


  7. Pues en el libro que citaba, “Fisica para futuros presidentes”, su autor las descarta como amenaza. Para el que no lo sepa consisten en extender material radioactivo mediante una explosión convencional. Pero el problema (para los terroristas, claro) es que al extenderlo reduce considerablemente la posibidad de muerte inmediata por radiotoxemia, y que la peligrosidad consistiría en que 10 o 20 años después algunos de los afectados desarrollarían cáncer (al igual que el 20% de la población en general).

    Pero la gracia de un atentado es mostrar víctimas por el suelo, no atribuirse algunos cánceres dentro de dos décadas.


    • Pues yo creo que el efecto sería el contrario. Una bomba convencional mata a 500 o a 5.000 mendas y el resto tarde o temprano sigue con su vida y se olvida. Sin embargo una bomba sucia tendrá aterrorizada a mucha gente durante muchos años, mirando a ver si les salen granitos raros. Son 20 años de terror.


  8. Desmontando mitos. Muy bueno.


  9. Muy bueno y muy interesante.

    La historia de Chernobil es mucho más compleja, y los motivos por los que las centrales actuales no podrían seguir su camino no son cosa de los muros de cemento, aunque un buen muro de cemento nunca va mal.

    Sobre las bombas, lo curioso de la historia es que, según tengo entendido, en el proyecto Manhattan el objetivo siempre fue la bomba de Hidrógeno, la bomba atómica “de verdad” y las de Uranio y Plutonio sólo el camino para resolver el problema ingenieril de producir fisión sin tener la masa del Sol a mano. Cuando por fin estuvieron seguros de poder tirar una bomba “A” hubo alguno de esos personajes que describías en otro post que dijo que para qué volar Hiroshima ahora si en cinco meses podrás volar Tokio. Los físicos somos de lo más majetes, la verdad.

    Saludos,


  10. Excelente! Documentadísimo!!

    Qué bien leído está, Señor Bilbao. Así da gusto.

    Lo abraza,

    Víctor


  11. Me ha encantado el artículo. Y otros más del blog. Me gusta el blog.

    Creo que Daniel Estulin debería leerse este artículo también 😉

    http://blogs.elcorreo.com/magonia/2011/2/16/en-t4-exploto-bomba-nuclear-segun-conspiranoico-


  12. como se podria crear una bomba 10 veces mas destructiva que tsar y en megatones de destruccion


  13. pues me gustaria realizarla


    • Lo vas a tener complicado, pero en esta vida todo es ponerse.

      ¡Suerte!


  14. la verdad yo creo que si Dios nos dio libertad de para hacer lo que queramos de nosotros mismos entonces porq fabricar unas bombas q acaban con miles de personas que no tienen nada q ver con las guerras d sus gobernantes no les pareces absurdo.?


  15. bueno ami m parease muy vien todo solo q nesecito kien m diga donde comprar el uranio plutonio y todo lo demas que se ocupa aki les dejo mi coreeo josecardoso_2012@live.com


  16. quiero hacer una prueba pero ha escala , nececito que sea siquiera de medio megatoon y que tenga siquiera de radio unos6 7 km de extencion de daño terrestre


  17. el modelo esta bien, lo hice pero no explora como deberia ser a mi solo me arraso una ciudad, si visitas esta web hay un tutorial para mas de 2 o 3 ciudades es a gustos:D http://tinyurl.com/pwzgr6a



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