Armas nucleares

7.1

Pruebas termonucleares

Después de algunas pruebas experimentales llevadas a cabo en la primavera de 1951 en la zona de pruebas de Estados Unidos en las Islas Marshall, el 1 de noviembre de 1952 se realizó con éxito la primera prueba a gran escala de un dispositivo de fusión. Esta bomba, llamada Mike, produjo una explosión de la potencia de varios millones de toneladas de TNT (es decir, varios megatones). La Unión Soviética detonó una bomba termonuclear de más de un megatón en agosto de 1953, mucho antes de lo que se esperaba. El 1 de marzo de 1954, Estados Unidos hizo explotar una bomba de fusión de una potencia de 15 megatones. Provocó una bola de fuego de más de 4,8 kilómetros de diámetro y una enorme nube en forma de hongo, que se elevó con mucha rapidez hasta la estratosfera.

La explosión de marzo de 1954 dio lugar a que se reconociera mundialmente la existencia de la lluvia radiactiva. La lluvia de desechos radiactivos procedentes del hongo atómico reveló también muchas cosas sobre la naturaleza de una bomba termonuclear. Si la bomba hubiese sido una bomba A, como detonador de un núcleo de isótopos de hidrógeno, la única radiactividad persistente hubiera sido la de los restos de la fisión del detonador y la inducida por los neutrones en el agua de mar y en los corales. Pero algunos residuos radiactivos cayeron en un barco japonés llamado el Dragón afortunado, un atunero que se encontraba a 160 kilómetros del lugar de la explosión. El polvo radiactivo fue analizado con posterioridad por científicos japoneses y sus resultados probaban que la bomba cuyos residuos se habían recogido sobre el Dragón afortunado era algo más que una bomba H.

8

Bombas de fisión-fusión-fisión

La bomba termonuclear de 1954 fue un arma de tres fases. La primera fase era una bomba A que actuaba como detonador. La segunda era una bomba H, resultante de la fusión de deuterio y tritio en el interior. Al detonar se formaban átomos de helio y neutrones de alta energía. La tercera fase se iniciaba con el impacto de estos neutrones en la cubierta exterior de la bomba, que estaba hecha de uranio natural o uranio 238. En este punto no se producía reacción en cadena, pero los neutrones de la fusión tenían suficiente energía como para producir la fisión del núcleo de uranio, lo que se sumaba a la potencia explosiva total y a la radiactividad de los residuos de la bomba.

9

Efectos de las armas nucleares

Los efectos de las armas nucleares se estudiaron con mucho detenimiento.

9.1

Efectos de la onda expansiva

Al igual que con las explosiones de armas convencionales, la mayor parte del daño causado por una explosión nuclear en los edificios y en otras estructuras proviene, de modo directo o indirecto, de los efectos de la onda expansiva. La rápida expansión de los materiales de la bomba produce un impulso de altas presiones, también llamado onda de choque, que se mueve desde la bomba en explosión hacia fuera con mucha rapidez. En el aire, esta onda de choque se llama onda expansiva, porque es equivalente a ésta y la acompañan vientos de una fuerza mucho mayor que los de un huracán. Los daños son producidos tanto por el gran exceso (o sobrepresión) de aire que antecede a la onda expansiva como por los vientos tan fuertes que siguen soplando después del paso de ésta. El alcance de los daños en tierra como consecuencia de la explosión depende de su equivalente en TNT, de la altitud a la que explotó la bomba (altura de la explosión) y de la distancia de la estructura hasta el punto cero (es decir, el punto situado justo bajo la explosión de la bomba en vertical). En el caso de las bombas A que explotaron sobre Japón, la altura de la explosión fue de unos 550 metros, ya que se calculó que esta altura produciría un área de destrucción máxima. Si el equivalente en TNT hubiera sido mayor, se habría escogido también una mayor altitud de explosión.

Si se elige una altura de explosión que maximice el área afectada, una bomba de 10 kilotones provocará daños graves en las casas con estructura de madera (muy comunes en Estados Unidos) a una distancia de más de 1,6 kilómetros del punto cero y provocará daños moderados hasta los 2,4 kilómetros (una casa con graves daños ya no se puede reparar). El radio de devastación se incrementa con la potencia de la bomba, de modo proporcional a su raíz cúbica. Por tanto, si una bomba de 10 megatones (1.000 veces más poderosa que una de 10 kilotones) explota a una altura óptima, las distancias se incrementarán por un factor diez: 16 kilómetros de radio para los daños graves y 24 kilómetros para los daños moderados.

9.2

Efectos térmicos

Las altísimas temperaturas que se alcanzan en una explosión nuclear provienen de la formación de una masa de gas incandescente muy caliente que se llama bola de fuego. Por una bomba de 10 kilotones detonada en el aire, la bola de fuego alcanzaría un diámetro de 300 metros y la de una bomba de 10 megatones sería de 4,8 kilómetros. La bola de fuego emite un fogonazo de radiación térmica (es decir, calor), que se extiende sobre una gran área pero con una intensidad cada vez más débil. La cantidad de energía térmica recibida a cierta distancia de la explosión nuclear depende de la potencia de la bomba y de las condiciones de la atmósfera. Si hay poca visibilidad o la bomba explota sobre las nubes, la efectividad de la onda térmica disminuye. La radiación térmica provoca quemaduras en la piel que no está protegida. Una explosión de 10 kilotones en el aire puede producir quemaduras de gravedad moderada (de segundo grado y que requieren atención médica) a 2,4 kilómetros del punto cero. Para una bomba de 10 megatones la distancia se eleva a más de 32 kilómetros. También se producirían quemaduras menos graves de la piel expuesta mucho más lejos. La mayor parte de la ropa ordinaria protege de la radiación térmica, al igual que casi cualquier objeto opaco. Las quemaduras provocadas por el fogonazo térmico sólo se producen si la piel está expuesta de forma directa, o la ropa es demasiado ligera para absorber la radiación térmica.

La radiación térmica puede provocar incendios en materiales inflamables secos, como por ejemplo el papel o algunos tejidos. Estos incendios pueden propagarse si hay condiciones apropiadas. La experiencia de las bombas A detonadas sobre Japón indica que muchos incendios, en especial los de las zonas cercanas al punto cero, se iniciaron por causas secundarias como cortocircuitos, conductos de gas rotos y hornos y calderas industriales volcados. La onda expansiva produjo escombros que ayudaron a mantener los incendios y que dificultaron el acceso de los servicios de bomberos. Por tanto, gran parte de los daños provocados por el fuego en Japón fueron efectos secundarios de la onda expansiva.

Bajo ciertas condiciones, como las que se dieron en Hiroshima pero no en Nagasaki, muchos fuegos dispersos se pueden combinar y producir una tormenta de fuego, como las que acompañan a algunos grandes incendios forestales. El calor del fuego provoca una fuerte corriente ascendente, que a su vez provoca vientos fuertes, dirigidos hacia la zona que está ardiendo. Estos vientos avivan las llamas y convierten la zona en un holocausto en el que se destruye cualquier cosa inflamable. Sin embargo, como el viento lleva las llamas hacia el interior, se puede limitar la zona en que se propague un fuego.