La chapuza de dos físicos inconscientes que provocó el primer accidente nuclear en EEUU

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En esta era de transición energética, han tanto detractores como defensores de todas las fuentes de generación posibles. Que si los hidrocarburos son lo que más contribuye al cambio climático (que lo son), que si las placas fotovoltaicas masivas son 'verdes' pero que también ocupan el campo y los espacios naturales... etc. Pero una de las más discutidas, en estos tiempos, de elevadísimos precios de gas y enormes facturas eléctricas, tal vez de la que más se habla como alternativa, es la nuclear.

¿Parte positiva? El combustible, a pesar de estar controlado por muy pocos exportadores, no es extraordinariamente caro por kW generado, además de funcionar haga frío o calor, generando una cantidad X de energía 24 horas al día, 365 días al año. ¿Las contras? El combustible es un veneno para el medio ambiente y para los seres humanos, no solo cuando se encuentra en el interior del reactor, sino también miles de años después de haber sido usado; el precio de la construcción y mantenimiento de una central nuclear es desorbitado y, por último, los 3 eventos catastróficos que le costaron la vida a miles de personas y que nos han avisado del enorme peligro que la energía nuclear pacífica puede suponer: Three Mile Island, Chernóbil y Fukushima.

"Flirtear con las reacciones nucleares en cadena es como hacerle cosquillas a la cola de un dragón dormido", nada bueno puede salir de ahí

Estos, a pesar de ser las catástrofes nucleares más relevantes de la historia (con excepción de Nagasaki e Hiroshima, que fueron catástrofes peores, pero intencionadas) no son los únicos avisos de que las malas decisiones de unos pocos, en lo que respecta a la energía nuclear, pueden tener un impacto enorme. Justo después de la segunda guerra mundial (literalmente, en la segunda mitad de 1945), EEUU se vio en la particular situación de tener en su poder una esfera de plutonio lista para ser detonada en la que hubiera sido la tercera bomba nuclear lanzada sobre Japón, después de Fat Man (la bomba de implosión lanzada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945) y de Little Boy, la primera bomba nuclear jamás lanzada como acto de guerra que arrasó Hiroshima 3 días antes, el 6 de agosto de 1945.

La tercera, jamás lanzada (gracias a Dios), era del mismo tipo que Fat Man; una 'pelota' de plutonio (en realidad dos hemisferios de una aleación de galio y plutonio separados por un pequeño anillo de níquel) de 9 cm de diámetro, que, gracias a la explosión perfectamente coordinada de una serie de explosivos convencionales a su alrededor se comprimía hasta alcanzar una masa supercrítica (en la que los neutrones producidos por la fisión de átomos del material fisible generan >1 fisiones de otros átomos, por lo que la reacción en cadena es autosuficiente y se puede acelerar sobremanera, lo suficiente como para producir una explosión de proporciones apocalípticas).

Por otra parte, la Little Boy utilizaba un sistema balístico (dicho de otro modo, la bomba era una pistola gigante, en la que se detonaba un explosivo que aceleraba una 'bala' hueca de uranio enriquecido contra un cilindro sólido -más pequeño- del mismo material, lo que los comprimía lo suficiente como para alcanzar esa masa supercrítica).

Pero, incluso en 1945, estas no eran las únicas formas en las que se podía provocar la reacción en cadena que los físicos nucleares del Proyecto Manhattan buscaban. Tras la finalización de la Segunda Guerra Mundial, quedó demostrado el potencial activo militar que las bombas nucleares podían suponer para EEUU, por lo que el congreso continuó financiando la investigación. Muchos de los científicos encargados de crear a toda prisa las primeras bombas nucleares en el Proyecto Manhattan siguieron trabajando en el asunto y, por suerte (o desgracia) para ellos, disponían de un núcleo que no había sido usado. Una pelota de plutonio idéntica a la de Fat Man con la que podían 'juguetear' y que, años después, sería conocido como el 'Núcleo del Demonio'.

Los dos físicos que más 'jugaron' con ella fueron Harry Daghlian y Louis Slotin, dos 'peces gordos' del Proyecto Manhattan. Sus investigaciones les llevaron en el mismo agosto de 1945 y en mayo de 1946 a cometer errores de 'niños pequeños' que finalizaron su vida en menos de una semana. Estos eventos son conocidos como 'el primer y el segundo incidente', nombre que parece (a falta de pruebas que lo corroboren) haber dado nombre a títulos de capítulos de 'Lost'. La idea detrás de estos experimentos era ver cuánto se podía acercar a la supercriticalidad una esfera de plutonio sin llegar a pasarse de la raya y sin la utilización de explosivos.

El método que diseñaron estos físicos era utilizar materiales capaces de 'reflejar', a modo de espejo, los neutrones emitidos por la esfera de plutonio de nuevo dentro del artefacto, para que estos provocasen a su vez más fisiones nucleares. El material utilizado en el primer incidente eran pequeños bloques de carburo de wolframio (o de tungsteno, que es lo mismo) que se posicionaban alrededor del núcleo para aumentar su reactividad. El 21 de agosto de 1945 (incluso antes de la rendición del Imperio Japonés, pero con la guerra llegando a su fin), Harry Daghlian se encontraba en su laboratorio en el Laboratorio de Los Álamos, en el estado de Nuevo México, acompañado del soldado Robert J. Hemmerly (del equipo de seguridad) que estaba sentado a 4 metros de distancia. Daghlian cometió un error por una falta total de precauciones en un momento dado: dejó caer uno de los bloques de carburo de wolframio directamente encima del núcleo, lo que provocó un aumento dramático de la actividad del núcleo, llevándolo a la supercriticalidad. A pesar de que lo retiro de forma inmediata, el daño ya estaba hecho: Daghlian recibió una dosis de radiación de 200 rad (un sistema que mida la cantidad de radiación absorbida por un ser vivo) de neutrones y 110 rad de rayos gamma. Por su parte, Hemmerly recibió 8 rad de neutrones y 0,1 rad de rayos gamma.

Daghlian falleció 25 días después del incidente debido a la radiotoxemia (síndrome de irradiación aguda), mientras que Hemmerly vivió 33 años más hasta que en 1978 falleció de leucemia mieloide aguda a los 62 años de edad.

Después de esto, nadie cometería el mismo error. ¿No?

Ojalá determinados físicos nucleares tuvieran más de dos dedos de frente, pero ese no era el caso de Louis Alexander Slotin. En los nueve meses siguientes al primer accidente, nuevos mecanismos de 'seguridad' se implementaron. Los experimentos de supercriticalidad en vez de hacerse añadiendo 'tejas' de reflectores de neutrones, empezaron a hacerse con dos semiesferas huecas de berilio (también un reflector) dentro de las cuales encajaba el núcleo. La esfera superior contaba con un agujero para que el operario la pudiera bajar hasta dejar las dos esperas muy próximas la una a la otra.

Este experimento, como ya se probó con la muerte de Daghlian, tenía un gran peligro. Siembre debía existir una pequeña separación entre los dos hemisferios de berilio para que algunos de los neutrones generados en el núcleo pudieran escapar. Es por esto que el procedimiento 'estándar' implicaba el uso de separadores, topes diseñados para que en ningún momento las dos semiesferas entrasen en completo contacto entre ellas.

El 21 de mayo de 1946, ya terminada la Segunda Guerra Mundial, Louis Slotin estaba preparándose para abandonar Los Álamos y, por tanto, se encontraba enseñándole al físico nuclear Alvin C. Graves cómo llevar a cabo los experimentos de criticalidad junto a otros 6 científicos, militares y fotógrafos. El 'Núcleo del Demonio' estaba planeado ser utilizado un mes después en la 'Operation Crossroads' (Operación Cruce de Caminos), en la que EEUU detonó dos bombas nucleares (el plan original era que fueran 3) en el Atolón Bikini en el Pacífico, para probar los efectos de estas armas en la guerra naval (con la utilización de barcos obsoletos, tanto aliados como japoneses).

Pero lo que ocurrió, a falta de mejores palabras, es que Slotin era un cafre. En vez de usar los topes diseñados para salvar su vida y la de sus compañeros, decidió que eso no iba con él y que se bastaba con el uso de un destornillador plano para mantener separadas las dos esferas. ¿Qué ocurrió? Pues exactamente lo que todos nos estamos imaginando: el destornillador se salió y ambas semiesferas entraron en total y absoluto contacto, lo que provocó que el núcleo alcanzase la supercriticalidad y, por tanto, una reacción nuclear en cadena mantenida.

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E. Zamorano

Rápidamente, al igual que Daghlian, Slotin separó las esferas, pero no sin haber recibido una dosis completamente absurda de radiación: 1.000 rad de neutrones y 114 rad de rayos gamma. 9 días después falleció en la enfermería del laboratorio, sin que nada pudiese hacerse para salvarlo. Lo mejor que hizo Slotin fue, con su cuerpo, hacer de escudo involuntario para las 7 otras personas presentes en el experimento, que recibieron entre 180 y 8 rad de radiación. Todos sobrevivieron al evento.

Los rápidos reflejos de ambos físicos durante ambos incidentes permitió evitar auténticas catástrofes, pero eso no quita que su ausencia total de sentido común sea la principal responsable. Desde ese momento (no hacía falta ser un genio para llegar a esta conclusión) los experimentos se realizaron por control remoto, con sistemas de emergencia y controlados por televisión.

Finalmente, el 'Núcleo del Demonio' se fundió para ser utilizado el plutonio resultante en otros núcleos. Solo una constante se confirma: ningún imprevisto es bueno en lo que a la energía nuclear se refiere. Como el famoso físico estadounidense, premio Nobel e integrante del Proyecto Manhattan, Richard Feynman, explicó: "flirtear con las reacciones nucleares en cadena es como hacerle cosquillas a la cola de un dragón dormido", nada bueno puede salir de ahí.