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Cómo los científicos realmente desmontan una bomba nuclear

                                

                                
                                

Una bomba termonuclear Mark 28 se descarga de un avión Stratofortress Boeing B-52H de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Crédito: TSgt. Boyd Belcher, USAF)

(Inside Science) – Hay suficientes armas nucleares en el mundo para causar un Armageddon atómico muchas veces, según los científicos, quienes estiman que ningún país podría disparar más de 100 ojivas nucleares sin causar tanta devastación que sus propios ciudadanos regresen a casa sería asesinado

La mayoría de las naciones nucleares reconocidas por el Tratado sobre la No Proliferación de Armas Nucleares, es decir, Francia, Rusia, el Reino Unido y los Estados Unidos, se han propuesto reducir sus arsenales. China es una notable excepción. El número exacto de las ojivas del país es desconocido, pero muchos analistas dicen que su caché está creciendo lentamente en tamaño. Corea del Norte, por otro lado, aunque es notoriamente difícil de predecir, podría eventualmente reducir su programa nuclear si continúa su acercamiento diplomático con Occidente

Las negociaciones sobre el desarme nuclear son políticamente difíciles. Pero cuando se alcanzan acuerdos, los científicos e ingenieros pueden proporcionar una variedad de herramientas para desarmar algunas de las armas más mortales de la humanidad y almacenar o reutilizar el material nuclear peligroso. Es un procedimiento largo y complejo, pero los expertos dicen que vale la pena hacerlo.

Cómo desarmar un “reloj suizo” armado.

El desmontaje nuclear es un proceso coordinado, que involucra a políticos, científicos e ingenieros que trabajan juntos.

Todo comienza con los planos que los diseñadores usaron para construir el arma en primer lugar, según los expertos.

"Es como cualquier otro tipo de máquina", explicó Robert Rosner, presidente del Boletín de la Junta de Ciencia y Seguridad de Científicos Atómicos. "Se trata de desarmarlo pieza por pieza".

Para deseleccionar un dispositivo nuclear, los ingenieros necesitan saber la secuencia exacta en la que se juntaron las piezas originalmente.

"El diseño de las bombas atómicas es lo que yo llamaría un secreto a voces. No hay tantas formas de diseñarlas y, por lo tanto, si los estadounidenses tuvieran que lidiar con las bombas norcoreanas, por ejemplo, no sería un gran misterio para ellos ", dijo Rosner.

Pero las bombas de hidrógeno más sofisticadas y destructivas que poseen los estadounidenses, británicos, chinos, franceses y rusos son una historia diferente.

“Hay muchos diseños diferentes y el desmontaje es muy difícil. Tienes que ser muy cuidadoso ”, dijo Rosner. "Desde la perspectiva de un ingeniero mecánico, son como un reloj suizo altamente afinado. Son obras de arte mecánicas con diseños increíblemente inteligentes ".

Otros expertos coinciden en que desempacar el diseño es la parte más difícil del proceso.

"Es menos sobre el material nuclear y más sobre la ingeniería", dijo Tom Plant, director de Proliferación y Política Nuclear en el Real Instituto de Servicios de Defensa y Estudios de Seguridad de los Estados Unidos, un grupo de expertos independiente en el Reino Unido.

Sería mucho más difícil y, por lo tanto, menos probable que un equipo de ingenieros pudiera desmontar una bomba de hidrógeno sin conocer la secuencia exacta de diseño, pero aún así no es técnicamente imposible.

"Es muy improbable que explote si se cometiera un error en el proceso de desmontaje, a menos que esté diseñado para explotar en esa eventualidad, lo cual es posible aunque no sea probable", dijo Rosner.

La planta está de acuerdo en que en el peor de los casos es una detonación accidental, pero existen otros peligros posibles si el desmontaje sale mal. Las personas que lo hagan podrían ser electrocutadas o expuestas al material nuclear u otros productos químicos tóxicos.

Pero un país, conociendo su propio diseño, debería poder desarmar sus propias armas nucleares modernas, y muchos lo han hecho. A partir de 2014, los EE. UU. Habían desmantelado el 85 por ciento de su arsenal declarado de armas nucleares desde 1967, cuando tenía más de 31.000 ojivas nucleares listas para la guerra, según el Departamento de Estado de los EE. UU.

Antes de que ocurra cualquier desmantelamiento nuclear, debe existir la atmósfera política adecuada, dijo Plant. Todavía no es optimista de que el diálogo actual entre Pyongyang y Washington tenga suficiente voluntad política para hacer que la península coreana pase a través de la desnuclearización. "Lo más probable es que todo se desmorone como antes".

¿Qué haces con el uranio o el plutonio sobrantes?

Una vez que se ha desarmado el arma, el proceso de tratar con lo que queda es idéntico tanto para las bombas más antiguas como para las más sofisticadas.

"Cuando las grandes potencias decidieron reducir sus reservas, nos quedaron con cantidades bastante importantes de plutonio", dijo Rosner. "Entonces, ¿qué haces?"

Una respuesta obvia es reutilizar el material radioactivo, ya sea plutonio o uranio, para producir electricidad. Para que sea adecuado para una planta de energía, el material debe diluirse con versiones menos enriquecidas.

"No hay reactores de potencia en ningún lugar del mundo que estén diseñados para tratar con material apto para armas", dijo Plant. "Tienes que mezclarlo antes de poder convertirlo en combustible".

Pero eso no es lo que realmente sucede con la mayoría del material radioactivo.

"No siempre es económicamente viable. "Puede ser más barato enriquecer material nuevo que degradarlo y reutilizarlo", dijo Rosner. "El envío de plutonio o uranio por todo el lugar desde el almacenamiento hasta el reactor tampoco es popular".

"En su mayoría, simplemente se atasca en las instalaciones de almacenamiento", dijo Rosner.

Retirar los desechos radioactivos y mantenerlos seguros es una ciencia por derecho propio. El uranio o el plutonio extraídos contendrán diferentes isótopos, variantes de sí mismos que tienen diferentes masas atómicas, lo que significa que su radioactividad decae a diferentes velocidades.

Los isótopos altamente radioactivos tienen vidas medias cortas, lo que significa que se descomponen mucho más rápido que los menos radioactivos, y eso genera mucho calor.

"El material se debe colocar en piscinas de agua durante aproximadamente media década para enfriar las varillas mientras se descomponen", dijo Rosner. "Entonces te quedas con un nivel de residuos relativamente bajo que es menos radioactivo".

Los isótopos menos radioactivos son más lentos en descomposición, lo que presenta su propio problema.

“Tienen núcleos que son más pesados, por lo que tienen vidas medias muy largas de millones de años y todavía tienes que hacer algo con ellos. No puedes simplemente dejarlos dando vueltas ", dijo Rosner.

La respuesta es almacenar las barras radiactivas en contenedores especialmente diseñados, a menudo llamados "barriles secos". Estos recipientes generalmente están hechos de acero y están soldados para evitar fugas. Cada uno de los barriles se encajona en otra carcasa de acero y luego en una capa gruesa de concreto para evitar que la radiación se escape.

"Si estuvieras parado fuera del contenedor, entonces no podrías detectar la radiación", explicó Rosner.

Pero incluso esta opción de contención tiene sus inconvenientes: el costo de construir, mantener y monitorear estas instalaciones nunca desaparecerá mientras las barras en el interior produzcan radiación. "Eso es básicamente una eternidad para los humanos", dijo Rosner.

Además, hay que considerar la seguridad nacional, dijo Plant. "Los gobiernos lo mantendrán en un lugar seguro en caso de que quieran reutilizarlo o en caso de que un terrorista haya intentado conseguirlo".

Es por eso que una tercera opción se ha vuelto más popular en los últimos años: desmontaje parcial.

Después de todo, a menos que la bomba sea detonada, el material nuclear en el interior está en un estado estable y contenido: el desmontaje parcial lo mantiene allí mientras se elimina la posibilidad de que se use la bomba. "Si quitas el disparador, lo que queda no puede usarse como una bomba", dijo Rosner.

Pero el desmontaje parcial es reversible; Se puede volver a colocar el gatillo y, por lo tanto, se puede reactivar la ojiva. "No se puede volver a poner en cuestión de horas, por lo que no pueden estar en modo de espera. Estás hablando de semanas para hacerlo ", dijo Rosner.

Si Corea del Norte debería alguna vez acordar desnuclearizar, tiene algunas opciones a considerar: ninguna de ellas es perfecta y todas vienen con condiciones a largo plazo, pero cuando las potencias nucleares trabajan juntas para controlar sus arsenales, el mundo Es un lugar más seguro, dijo Plant.

[This article originally appeared on InsideScience.org.]

                                
                                
                                

                                

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