Proyecto Manhattan
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El Proyecto Manhattan era el nombre en clave de un proyecto de investigación cientifico llevado a cabo durante la Segunda Guerra Mundial por los Estados Unidos con ayuda parcial del Reino Unido y Canadá. El objetivo final del proyecto era el desarrollo de la primera bomba atómica. La investigación científica fue dirigida por el físico Julius Robert Oppenheimer mientras que la seguridad y las operaciones militares corrían a cargo del general Leslie Richard Groves. El proyecto se llevó a cabo en numerosos centros de investigación siendo el más importante de ellos el Distrito de Ingeniería Manhattan situado en el lugar conocido actualmente como Laboratorio Nacional Los Álamos.
El proyecto agrupó a una gran cantidad de eminencias científicas (física, química, ciencias informáticas). Dado que tras los experimentos en Alemania previos a la guerra se sabía que la fisión del átomo era posible y que los nazis estaban ya trabajando en su propio programa nuclear no costó reunir a todas aquellas mentes brillantes que eran también pacifistas e izquierdistas en su mayoría. Exiliados judíos muchos de ellos, hicieron causa común de la lucha contra el fascismo aportando su grano de arena a la causa: conseguir la bomba antes que los alemanes.
El primer ensayo atómico exitoso ocurrió en el desierto de Alamagordo, en Nuevo México. El artefacto se llamó Trinity y se trataba de una bomba-A de plutonio del mismo tipo que Fat Man que sería lanzada sobre Nagasaki días después. En la actualidad este lugar está marcado por un monolito cónico negro de silicio resultado de la fusión de la arena bajo el efecto del calor provocado por la explosión.
En la carrera por la bomba nuclear, los alemanes tenían el Proyecto Uranio y los soviéticos la Operación Borodino.
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[editar] Centros de investigación
El proyecto Manhattan comenzó inicialmente en diferentes universidades estadounidenses, notablemente la Universidad de Chicago con los primeros tests de reacción en cadena producidos bajo la dirección del físico italiano Enrico Fermi. Posteriormente se estableció el Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México, dirigido por la Universidad de California.
Los principales centros en los que llevó a cabo el proyecto fueron:
- Hanford Site, Washington; Que alcanzó una extensión de 1 000 millas cuadradas (2.600 km²) e incluyó terrenos de las pequeñas ciudades cercanas de Hanford y White Bluffs.
- Laboratorio Nacional Los Álamos, Nuevo México.
- El Laboratorio Nacional de Oak Ridge, Tennessee; con una extensión de más de 60.000 acres (243 km²).
- El Complejo Nacional de Seguridad Y-12,
- Y numerosos otros centros.
La existencia de estos centros fue mantenida en secreto hasta el final de la guerra. En muchos casos los trabajadores desconocían el proyecto en el que estaban trabajando.
Para mediados de 1945, el proyecto empleaba a más de 130.000 personas con un coste total de cerca de dos mil millones de dólares estadounidenses de la época - veinte mil millones de dólares actuales ajustando las variaciones por inflación. [2]
[editar] Historia
[editar] Concepción del Proyecto
Los científicos nucleares Leó Szilárd, Edward Teller y Eugene Wigner, refugiados judíos provenientes de Hungría creían que la energía liberada por la fisión nuclear podía ser utilizada para la producción de bombas por los alemanes, por lo que persuadieron a Albert Einstein, el físico más famoso en Estados Unidos, para que advirtiera al presidente Franklin D. Roosevelt de este peligro por medio de una carta que Szilárd bosquejó y fue enviada el 2 de agosto de 1939. En respuesta a la advertencia, Roosevelt incrementó las investigaciones acerca de las implicaciones en la seguridad nacional de la fisión nuclear. Después de la detonación sobre Hiroshima, Einstein comentaría: "debería quemarme los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt."
[editar] Inicio del Proyecto
Roosevelt creó una vez Comité del Uranio ad hoc a cargo de Lyman Briggs, entonces jefe del National Boureau of Standards, el cual inició sus investigaciones en 1939 en el Naval Research Laboratory en Wasington, en donde el físico Philip Abelson investigó la separación de los isótopos de uranio.
En la Universidad de Columbia, el físico Enrico Fermi construyó prototipos de reactores nucleares utilizando diferentes configuraciones de grafito y uranio.
En 1940 Vannevar Bush, director del Instituto Carnegie de Washington, organizó del Comité de Investigación de la Defensa Nacional para movilizar los recursos científicos de los Estados Unidos hacia el apoyo de las investigaciones orientadas a la guerra.
El Consejo de Investigación de la Defensa Nacional se hizo luego cargo del "Proyecto Uranio", como se conocía el programa de física nuclear, y en 1940 V. Bush y Roosevelt crearon la Oficina de Desarrollo en Investigación Científica con el fin de ampliar estos esfuerzos.
El 9 de octubre de 1941, Roosevelt autorizó finalmente el desarrollo del arma atómica.
[editar] Desarrollo del Proyecto
![Paneles de control y operadores del sistema de cálculo principal del Proyecto Manhattan situado en Oak Ridge, Tennessee. Durante el proyecto Manhattan los operadores eran mujeres que trabajaban en turnos de 24 horas sin conocer el propósito o consecuencias de su trabajo. [1]](../../../upload/shared/thumb/b/bd/Calutrons_at_Oak_Ridge.jpg/300px-Calutrons_at_Oak_Ridge.jpg)
El 7 de diciembre de 1941 con el ataque japonés a Pearl Harbor, Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial. Un día antes, V. Bush creó el Comité S-1 con el objetivo de guiar las investigaciones.
Los esfuerzos para obtener material para la bomba se incrementaron en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California y el Departamento de Física de la Universidad de Columbia. Para obtener isótopos de plutonio se tiene que bombardear con neutrones el Uranio-235, el cual absorbe los neutrones transformándose en Uranio-236, mucho más radiactivo, y plutonio. Con este fin, en 1942 se construyeron enormes plantas en Oak Ridge (Sitio X) Tennessee y Hanford (Sitio W) Washington para realizar esta separación.
A principios de 1942 el físico y Premio Nobel Arthur Holly Compton organizó el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión. Compton solicitó al físico teórico J. Robert Oppenheimer de la Universidad de California que se encargara de realizar los cálculos sobre neutrones de alta velocidad, esenciales para la viabilidad del arma nuclear. John Manley, un físico del Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, fue designado para ayudar a Oppenheimer a hallar respuestas contactando y coordinando varios grupos de físicos experimentales dispersos en todo el país.
En la primavera de 1942, Oppenheimer y Robert Serber de la Universidad de Illinois trabajaron en los problemas de la difusión de neutrones (movimiento de neutrones en la reacción en cadena) e hidrodinámica (comportamiento de la explosión producida por la reacción en cadena). Este estudio preliminar fue revisado el mismo verano por un grupo de físicos teóricos integrado por Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Felix Bloch, Emil Konopinski, Robert Serber, Stanley S. Frankel y Eldred C. Nelson quienes concluyeron que la bomba de fisión era viable. Los científicos sugirieron que la reacción podía iniciarse acoplando una masa crítica, ya sea disparando dos masas subcríticas de plutonio o uranio; o por medio de implosionar o comprimir una esfera hueca de los mismos materiales.
Al mismo tiempo, Teller contempló la posibilidad de fabricar un dispositivo mucho más poderoso o Superbomba al rodear la bomba de fisión con deuterio y tritio, sin embargo, el dispositivo no sería probado hasta en 1952 ya finalizada la guerra.
En este tiempo, Teller mencionó la posibilidad de que la bomba atómica pudiera incendiar la atmósfera al desencadenar la hipotética reacción de fusión del nitrógeno, lo cual Bethe demostró teóricamente que era imposible, y una refutación fue escrita en el reporte LA-602 (disponible en línea aquí en inglés) por Konopinsky, Marvin y Teller, el cual fue desclasificado en 1973. Desafortunadamente, esta información llegó hasta Washington D. C. quienes mantuvieron la pregunta todo el tiempo. Luego, en 1975 la posibilidad revivió en un artículo de H. C. Dudley, quien obtuvo la idea de un reporte de Pearl Buck acerca de una entrevista que sostuvo con Arthur Compton en 1959, en el que malentendió completamente a Compton. La preocupación, sin embargo, se mantuvo en la mente de algunos hasta que se detonó la prueba Trinity; aunque si Teller hubiese tenido razón, jamás lo habríamos sabido.
El resultado de estas reuniones fue resumido por Serber en "The Los Alamos Primer" (LA-1 en línea), y suministraron la base teórica original para el diseño de la bomba atómica, la cuál se convirtió en la tarea principal de Los Alamos durante la guerra; y la idea de la bomba H, que se mantuvo en el laboratorio durante la posguerra.
En septiembre de 1942 las dificultades encontradas al desarrollar investigaciones en universidades dispersas por todo el país hicieron evidente la necesidad de crear un nuevo laboratorio dedicado exclusivamente a esta tarea, sin embargo, esta necesidad fue puesta en segundo plano dada la demanda de plantas que pudieran producir suficiente uranio y plutonio para crear las bombas atómicas.
Las operaciones a gran escala relacionadas con el proyecto fueron asignadas al ejército por el presidente Roosevelt, y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército asignó al Coronel James Marshall para supervisar la construcción de fábricas para la separación de isótopos de uranio y producción de plutonio.
En ese tiempo, el único método que parecía prometedor para la separación a gran escala era la separación electromagnética, desarrollada por Ernest Lawrence en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California, sin embargo, los científicos continuaron estudiando otros métodos alternativos debido a su alto costo y a que era improbable que pudiera producir suficiente material antes del final de la guerra.
El ejército determinó que una ubicación cerca de Knoxville Tennessee sería el lugar más apropiado para construir la planta de separación, pero debido a que los oficiales a cargo desconocían qué extensión sería necesaria, se retrasó su adquisición.
De igual forma, debido a su naturaleza de proyecto experimental, el proyecto no pudo competir con las demás prioridades del ejército en tiempo de guerra, como la demanda de acero para la construcción de fábricas, lo cual le causó retrasos.
En otoño de 1943, el Coronel Marshall tuvo la idea de una operación de inteligencia independiente, gestionada por el Jefe de Distrito del Proyecto Manhattan, con el fin de averiguar los progresos alemanes en la investigación atómica: la Operación Alsos.
[editar] Culminación del Proyecto
El proyecto Manhattan consiguió su objetivo de producir la primera bomba atómica en un tiempo de 2 años 3 meses y 16 días, detonando la primera prueba nuclear del mundo (Prueba Trinity) el 16 de julio de 1945 cerca de Alamogordo, Nuevo México. La continuación del proyecto condujo a la producción de dos bombas A conocidas como Little Boy y Fat Man con pocos días de intervalo, las cuales detonaron en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 y en Nagasaki el 9 de agosto respectivamente.
[editar] Resultado, dos bombas diferentes
El mayor problema a resolver para la construcción de una bomba atómica fue la obtención de suficiente material fisible y de suficiente pureza. El problema fue abordado simultáneamente por dos enfoques, los cuales se encuentran representados en cada una de las dos armas desplegadas en las ciudades japonesas.
La bomba de Hiroshima, Little Boy, estaba basada en el isótopo de uranio U-235, un isótopo bastante raro que debe ser separado del isótopo más común del uranio, el U-238 que no es adecuado para la fabricación de bombas atómicas. La separación se llevó a cabo en las instalaciones Oak Ridge utilizando principalmente el método de difusión gaseosa de hexafloruro de uranio (UF6), y también otros como el calutrón, que utiliza el principio de separación magnética en un espectrómetro de masa; y la difusión térmica.
La bomba de Nagasaki, Fat Man, en contraste utilizó el isótopo de plutonio Pt-239, el cuál es un elemento sintético, pero más complicado en cuanto a su sistema de detonación, la cual se inicia por medio de un dispositivo de implosión que fue desarrollado durante el Proyecto en las instalaciones de Los Alamos.
[editar] Científicos destacados que trabajaron en el Proyecto Manhattan
Esta es una lista parcial de algunos de los científicos que participaron en este proyecto. Albert Einstein escribió una carta al presidente Roosevelt conminado por Oppenheimer antes del inicio del proyecto para convencer al presidente de la necesidad de establecer un programa semejante. Aparte de esta carta, él nunca trabajó en el desarrollo de bombas nucleares.
- Robert Oppenheimer: Director del proyecto, se opuso al uso militar de la energía nuclear una vez terminada la guerra.
- Edward Teller: Uno de los muchos judíos huidos del régimen nazi. Uno de los más fervientes defensores del programa armamentístico nuclear estadounidense.
- Hans Bethe: Importante teórico del proyecto, director de la división técnica.
- Enrico Fermi: Huido de su Italia natal, fue el creador de la primera pila atómica en la Universidad de Chicago.
- Richard Feynman: Responsable de la división teórica y de los cálculos por ordenador (computadora). En su biografía cuenta numerosas anécdotas sobre su etapa en el Proyecto Manhattan y su sentimiento de culpabilidad al explotar la primera bomba.
[editar] Proyectos similares
En la URSS se intentó llevar a cabo un proyecto parecido, liderado por Igor Kurchatov, pero con una diferencia fundamental: algunas de las investigaciones de Kurchatov venían de segunda mano de los países involucrados en el Proyecto Manhattan gracias a los espías. Había al menos dos en el equipo científico de Los Álamos, Klaus Fuchs y Theodore Hall, que no se conocían entre ellos. Durante la Guerra, también se llevaron a cabo algunos intentos simbólicos en Alemania, (liderados por Werner Heisenberg,) y en Japón (véase: Programa atómico japonés).
El Proyecto Manhattan, junto con las investigaciones criptográficas y el desarrollo del radar de microondas, representa uno de los pocos proyectos secretos, a gran escala y extraordinariamente exitosos, engendrados por el conflicto de la Segunda Guerra Mundial.
[editar] Véase también
- Arma nuclear
- Bomba atómica
- Hiroshima
- Nagasaki
- Efectos de las armas nucleares
- Operación Alsos
- Proyecto Uranio
- Prueba Trinity
- Little Boy
- Fat Man
- Estrategia de las armas nucleares
- Guerra atómica
- Armas de destrucción masiva
[editar] Enlaces externos
Commons alberga contenido multimedia sobre Proyecto Manhattan.
[editar] En español
- El Proyecto Manhattan (Artículo en infociencia centrado en el desarrollo científico y tecnológico).
- El Proyecto Manhattan (Artículo centrado en la perspectiva histórica).
- Científicos nucleares de Estados Unidos durante la II Guerra Mundial. (Breves biografías. Artículos complementarios sobre la II Guerra Mundial).
- Carta de Einstein al Presidente Roossevelt
- Orden del bombardeo de Hiroshima
