Introducción a la ciencia I. Ciencias Físicas (99 page)

Pero los rusos no se rezagaron mucho; el 12 de agosto de 1953 produjeron con éxito una explosión nuclear mediante un artificio suficientemente ligero para su transporte en avión. Estados Unidos no fabricó ese artefacto portátil hasta principios de 1954.

Entretanto se había concebido un esquema mucho más simple para generar una reacción termonuclear en cadena dentro de una bomba portátil. La clave de esta reacción fue el elemento litio. Cuando el isótopo de litio 6 absorbe un neutrón, se desintegra en núcleos de helio y tritio, liberando 4,8 MeV de energía en el proceso. Supongamos, pues, que se utiliza como combustible un compuesto de litio e hidrógeno (bajo la forma de isótopo pesado de deuterio). Este combustible es sólido, no se requiere refrigeración para condensar el combustible. Un detonador de fisión proveería los neutrones necesarios para desintegrar el litio. Y el calor por la explosión ocasionaría la fusión del deuterio existente en el compuesto y del tritio producido por la desintegración del litio. En otras palabras, se producirían varias reacciones productoras de energía: desintegración del litio, fusión del deuterio con deuterio y fusión del deuterio con tritio.

Ahora bien, además de liberar una energía formidable, esas reacciones producirían también un gran número de neutrones adicionales. Y entonces, los constructores de la bomba tuvieron esta ocurrencia: ¿Por qué no emplear esos neutrones para fisionar una masa de uranio? Se podría fisionar incluso el uranio ordinario 238 con neutrones rápidos (aunque no fuera tan expedito como el U-235). La violenta explosión de los neutrones rápidos provocada por las reacciones de fusión, podría fisionar un número muy considerable de átomos U-238. Supongamos que se construye una bomba con un núcleo de U-235 (el detonador) rodeado por una carga explosiva de litio-deuterio, y envolviendo ese conjunto una capa de uranio 238 que sirviera también como explosivo. Así resultaría una bomba realmente poderosa. La capa de U-238 podría ser casi tan gruesa como se quisiera, pues el uranio 238 no tiene ningún tamaño crítico que provoque la reacción espontánea en cadena. Se suele llamar a ese resultado «bomba-U».

Por fin se construyó esa bomba; y se la hizo estallar en Bikini, una isla del archipiélago Marshall, el 1 de marzo de 1954; su eco retumbó por el mundo entero. La energía liberada fue de 15 megatones aproximadamente. Aún fue más dramática la lluvia de partículas radiactivas que cayó sobre veintitrés pescadores japoneses, tripulantes de un pesquero llamado
El dragón afortunado
. Su radiactividad destruyó el cargamento de pesca e hizo enfermar a aquellos pescadores de los cuales murió más tarde uno. En fin, no puede decirse que contribuyera a mejorar la salud del mundo.

Desde 1954, las bombas de fisión-fusión-fisión vienen siendo elementos integrantes del armamento general en Estados Unidos, la Unión Soviética y Gran Bretaña. La Unión Soviética ha hecho explotar bombas de hidrógeno cuya potencia oscila entre los 50 y 100 megatones, mientras Estados Unidos se muestran perfectamente capaces de construir tales bombas, e incluso otras mayores, a corto plazo.

En la década de 1970 se desarrollaron una bombas termonucleares que minimizaron el efecto de impacto y maximizaron la radiación, particularmente de neutrones. Por lo tanto, se causarían menos daños a la propiedad y más a los seres humano. Tales
bombas de neutrones
parecen algo deseable a la gente que se preocupa por las propiedades y ve la vida como algo barato.

Cuando se emplearon las primeras bombas nucleares en los últimos días de la Segunda Guerra Mundial, fueron arrojadas desde un avión. Ahora es posible lanzarlas por medio de misiles balísticos intercontinentales (ICBMs), propulsados por cohetes y capaces de apuntar con gran exactitud desde cualquier lugar de la Tierra a cualquier otro lugar del mismo planeta. Tanto Estados Unidos como la Unión Soviética tienen grandes almacenes de semejantes misiles, todos ellos equipados con ojivas nucleares.

Por esta razón, una guerra termonuclear total entre las dos superpotencias, si se inicia con insano encono por ambos lados, puede poner fin a la civilización (y tal vez incluso a gran parte del poder de la Tierra para albergar la vida) en menos de media hora. Si en este mundo ha habido alguna vez un pensamiento más sobrio, seguro que es éste.

El empleo dramático de la energía nuclear, representada por bombas increíblemente destructivas, ha hecho más que ningún otro acontecimiento desde los comienzos de la Ciencia para presentar al científico en el papel del ogro.

Ésa representación gráfica es justificable hasta cierto punto, pues ningún argumento ni raciocinio puede alterar el hecho de que fueron realmente los científicos quienes construyeron la bomba atómica conociendo desde el primer instante su enorme poder destructivo y su posible aplicación práctica.

Es algo simplemente justo añadir que lo hicieron bajo la tensión de una gran guerra contra unos enemigos implacables y con el ojo puesto en la temible posibilidad de que un hombre tan maníaco como Adolfo Hitler pudiera conseguir él primero una de tales bombas. También cabe añadir que, en conjunto, los científicos que trabajaron en la bomba quedaron por completo perturbados al respecto y que muchos se opusieron a su empleo, mientras que otros dejaron a continuación el campo de la física nuclear, algo que sólo puede describirse como por remordimientos.

En 1945, un grupo de científicos, bajo la dirección del premio Nobel James Franck (en la actualidad ciudadano estadounidense), pidieron al secretario de la Guerra que no emplease la bomba nuclear contra las ciudades japonesas y previeron, con gran exactitud, el peligroso punto muerto nuclear que seguiría a su empleo. Unos remordimientos de conciencia mucho menores fueron sentidos por los dirigentes políticos y militares, que tuvieron que tomar en realidad la decisión del empleo de las bombas y quienes, por alguna particular razón, son tenidos por unos patriotas por muchas personas que consideran a los científicos unos demonios.

Además, no podemos ni debemos subordinar el hecho de que, al liberar la energía del núcleo atómico, los científicos han puesto a nuestra disposición un poder que cabe emplear de un modo tanto constructivo como destructivo. Resulta importante poner el énfasis en esto en un mundo y en una época en que la amenaza de la destrucción nuclear ha situado a la ciencia y a los científicos vergonzosamente a la defensiva, y en un país como Estados Unidos, en el que existe una más bien fuerte tradición rusoniana contra lo que se aprende en los libros, que son corruptores de la sencilla integridad de los seres humanos en un estado de Naturaleza.

Incluso la explosión de una bomba atómica no necesita tampoco ser puramente destructiva. Al igual que las otras explosiones menores de carácter químico, empleadas desde hace mucho tiempo en minería y en construcción de presas y carreteras, los explosivos nucleares podrían ser de vasta ayuda en los proyectos de construcción. Ya han sido avanzados toda clase de sueños de este tipo: excavación de puertos, dragado de canales, ruptura de formaciones rocosas subterráneas, preparación de depósitos de calor para conseguir energía..., incluso para la propulsión a grandes distancias de los navios espaciales. Sin embargo, en la década de los años 1960, el furor de tales desmedidas esperanzas se apagó. La perspectiva de los peligros de la contaminación radiactiva o de gastos imprevistos, o ambas cosas, sirvieron como amortiguador.

No obstante, la aplicación constructiva del poder nuclear quedó simbolizada por una especie de reacción en cadena que se instaló bajo el estadio de rugby en la Universidad de Chicago. Un reactor nuclear controlado puede generar inmensas cantidades de calor que, desde luego, se prestan al encauzamiento, mediante un «refrigerante» tal como el agua o el metal fundido, para producir electricidad o caldear un edificio (fig. 10.4).

Fig. 10.4. Planta de energía nuclear del tipo «gas refrigerada» en forma esquemática. Aquí el calor reactor se transfiere a un gas que puede ser un metal vaporizado circulando por él. Entonces se aprovecha el calor para transformar el agua en vapor.

Pocos años después de la guerra se construyeron en Gran Bretaña y Estados Unidos reactores nucleares experimentales que produjeron electricidad. Hoy día Estados Unidos posee una flota de submarinos movidos por energía nuclear, el primero de los cuales (el
Nautilus
, cuyo coste se elevó a 50 millones de dólares) fue botado en enero de 1954. Esta nave, tan importante hoy día como lo fuera la
Clermont
de Fulton en sus tiempos, posee motores con fuentes energéticas virtualmente inagotables que le permiten sumergirse durante períodos indefinidos, mientras que los submarinos ordinarios deben subir frecuentemente a la superficie para cargar sus baterías mediante generadores diesel, cuyo funcionamiento requiere aire. Por añadidura, esos submarinos alcanzan una velocidad máxima de ocho nudos, mientras el submarino nuclear se desplaza a veinte nudos o más.

El primer reactor del
Nautilus
duró para un recorrido de 100.500 km; ese itinerario incluyó una demostración espectacular. El
Nautilus
atravesó el océano Ártico en 1958 sin emerger ni una sola vez. Aquel viaje submarino demostró que la profundidad oceánica en el Polo Norte era de 4.023 m, es decir, mucho mayor de lo que se había pensado. Un segundo submarino nuclear bastante mayor, el
Tritón
, circunnavegó el Globo en ochenta y cuatro días entre febrero y mayo de 1960 siguiendo la ruta magallánica.

La Unión Soviética posee también submarinos nucleares, y en diciembre de 1957 botó el primer barco de superficie movido por fuerza nuclear, el
Lenin,
un rompehielos. Poco antes Estados Unidos había puesto la quilla a su primer barco nuclear de superficie, y en julio de 1959 se botaron el
Long Beach
(un crucero) y el
Savannah
(un buque mercante). El
Long Beach
está provisto con dos reactores nucleares.

Apenas transcurridos diez años desde la botadura de los primeros barcos nucleares, Estados Unidos tenía ya sesenta y un submarinos nucleares y cuatro buques nucleares de superficie, unos navegando y otros en construcción o en proyecto autorizado para futura construcción. Sin embargo, el entusiasmo por la propulsión nuclear se extinguió también, exceptuando si acaso los submarinos. En 1967 se retiraba el
Savannah
cuando cumplía los dos años de vida. Su mantenimiento costaba tres millones de dólares cada año, cifra que se estimaba excesiva.

Pero no debería ser solamente el elemento militar quien se aprovechara de esa innovación. En junio de 1954, la Unión Soviética hizo construir el primer reactor nucíear para uso civil: producción de energía eléctrica. Fue uno pequeño todavía, su capacidad no rebasó los 5.000 kW. Allá por octubre de 1956, Gran Bretaña puso en funcionamiento su planta atómica «Calder Hall» con una capacidad superior a los

50.000 kW. Estados Unidos llegaron a ese campo en tercer lugar. El 26 de mayo de 1958 la «Westinghouse» dio fin a un pequeño reactor con una capacidad de 60.000 kW para la producción de energía eléctrica en la localidad de Shippingport (Pensilvania). Les siguieron rápidamente muchos reactores en Estados Unidos y otras partes del mundo.

Al cabo de una década o poco más, doce países poseían ya reactores nucleares y el 50 % de la electricidad suministrada en Estados Unidos para usos civiles procedía de la fisión nuclear. Se invadió incluso el espacio exterior, pues el 3 de abril de 1965 se lanzó un satélite propulsado por un pequeño reactor. Y, no obstante, el problema de la contaminación radiactiva seguía revistiendo gravedad. Cuando comenzó la década de 1970, se hizo cada vez más audible la oposición pública contra esa incesante proliferación de centrales nucleares.

Luego, el 28 de marzo de 1979, la Isla de las Tres Millas, en el río Susquehanna, cerca de Harrisburg, constituyó el más grave accidente nuclear en la historia de Estados Unidos. En realidad, no hubo emisión de ninguna cantidad significativa de radiactividad, ni tampoco ningún peligro para la vida humana, aunque, durante unos días, existió casi pánico. Sin embargo, el reactor fue desactivado de una forma indefinida, y cualquier limpieza del mismo será algo largo y muy costoso.

La víctima principal fue la industria de energía nuclear. Una oleada de sentimiento antinuclear barrió Estados Unidos y también otras naciones. La posibilidad de nuevos reactores nucleares que entren en funcionamiento en Estados Unidos ha quedado dramáticamente disminuida.

Este accidente, al llevar a su propia casa a los norteamericanos los terrores de incluso la posibilidad de una contaminación radiactiva, parece que ha reforzado la opinión pública a nivel mundial contra la producción (y mucho menos el uso) de bombas nucleares y esto, para cualquier persona racional, debería parecer un buen resultado.

Sin embargo, la energía nuclear en su aspecto pacífico no puede abandonarse con facilidad. La necesidad de energía que tienen los humanos es abrumadora y, como ya señalé al principio de este capítulo, es posible que no podamos confiar en los combustibles fósiles durante mucho tiempo ni tampoco, en un próximo futuro, una masiva sustitución de los mismos por la energía solar. La energía nuclear, por otra parte, está aquí y no faltan voces que señalan que, con la seguridad apropiada,
no
es más peligrosa que los combustibles fósiles, sino tal vez mucho menor. (Incluso en el caso particular de la contaminación radiactiva, debería recordarse que el carbón contiene pequeñas cantidades de impurezas radiactivas, y que el quemar carbón libera más radiactividad en la atmósfera que los reactores nucleares, o por lo menos así se ha razonado.)