Proyecto Manhattan, proyecto de investigación del gobierno de los Estados Unidos (1942-45) que produjo las primeras bombas atómicas.
Jack Aeby/Laboratorio Nacional de Los Alamos
¿Qué la llevó el Proyecto Manhattan?
En 1939, los científicos estadounidenses, muchos de los cuales habían huido de los regímenes fascistas en Europa, eran conscientes de los avances en la fisión nuclear y estaban preocupados de que la Alemania nazi pudiera desarrollar un arma nuclear. Los físicos Leo Szilard y Eugene Wigner persuadieron a Albert Einstein para que enviara una carta al Presidente estadounidense. Franklin D. Roosevelt le advirtió de ese peligro y le aconsejó que estableciera un programa de investigación nuclear estadounidense. En respuesta, se creó el Comité Consultivo sobre Uranio. El comienzo del proyecto podría fecharse el 6 de diciembre de 1941, con la creación de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico, encabezada por Vannevar Bush.
¿Quiénes fueron los científicos más importantes asociados con el Proyecto Manhattan?
El físico estadounidense J. Robert Oppenheimer dirigió el proyecto para desarrollar la bomba atómica, y Edward Teller fue uno de los primeros reclutados para el proyecto. Leo Szilard y Enrico Fermi construyeron el primer reactor nuclear. Ernest Orlando Lawrence fue jefe de programa a cargo del desarrollo del proceso electromagnético de separación de uranio-235. Otros investigadores notables incluyen a Otto Frisch, Niels Bohr, Felix Bloch, James Franck, Emilio Segrè, Klaus Fuchs, Hans Bethe y John von Neumann. La persona que supervisó el proyecto, sin embargo, no era un científico. Era el General de Brigada Leslie R. Groves.
¿Qué hizo el Proyecto Manhattan?
El Proyecto Manhattan produjo la primera bomba atómica. Varias líneas de investigación se llevaron a cabo simultáneamente. Se exploraron métodos electromagnéticos y de fusión para separar el uranio-235 fisionable del uranio-238 en Oak Ridge, Tennessee. La producción de plutonio-239, lograda por primera vez en la Universidad de Chicago, se continuó en la Hanford Engineer Works en Washington. Mientras tanto, en Los Álamos, Nuevo México, los científicos encontraron una manera de llevar el material fisionable a una masa supercrítica (y, por lo tanto, a una explosión) y de controlar el tiempo e idearon un arma para albergarlo. La primera prueba, el 16 de julio de 1945, en la base de la fuerza aérea de Alamogordo en Nuevo México, produjo una explosión nuclear masiva.
¿Cuáles fueron los resultados inmediatos y a largo plazo del Proyecto Manhattan?
Aunque muchos físicos se opusieron al uso real de la bomba atómica, el Pres de Estados Unidos. Harry S. Truman creía que la bomba persuadiría a Japón a rendirse sin requerir una invasión estadounidense, y el 6 de agosto de 1945, una bomba atómica fue lanzada sobre Hiroshima, matando al menos a 70.000 personas instantáneamente (decenas de miles más murieron más tarde por envenenamiento por radiación). Tres días después, se lanzó una bomba sobre Nagasaki. Desde entonces, un número cada vez mayor de países ha llegado a la conclusión de que la posesión de armas nucleares es la mejor manera de garantizar su seguridad, a pesar de los temores de que la proliferación nuclear aumente las posibilidades de uso de esas armas.
Científicos estadounidenses, muchos de ellos refugiados de regímenes fascistas en Europa, tomaron medidas en 1939 para organizar un proyecto para explotar el recién reconocido proceso de fisión con fines militares. El primer contacto con el gobierno fue hecho por G. B. Pegram de la Universidad de Columbia, que organizó una conferencia entre Enrico Fermi y el Departamento de Marina en marzo de 1939. En el verano de 1939, Albert Einstein fue persuadido por sus colegas científicos para usar su influencia y presentar el potencial militar de una reacción en cadena de fisión incontrolada al Pres. Franklin D. Roosevelt. En febrero de 1940, se pusieron a disposición 6.000 dólares para iniciar la investigación bajo la supervisión de un comité encabezado por L. J. Briggs, director de la Oficina Nacional de Normas (más tarde Instituto Nacional de Normas y Tecnología). El 6 de diciembre de 1941, el proyecto fue puesto bajo la dirección de la Oficina de Investigación y Desarrollo Científico, encabezada por Vannevar Bush.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Después de la entrada de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, el Departamento de Guerra recibió la responsabilidad conjunta del proyecto, ya que a mediados de 1942 era obvio que una amplia gama de plantas piloto, laboratorios e instalaciones de fabricación tendrían que ser construidas por los Estados Unidos. Cuerpo de Ingenieros del Ejército para que los científicos reunidos pudieran llevar a cabo su misión. En junio de 1942 al Distrito de Manhattan del Cuerpo de Ingenieros se le asignó inicialmente la gestión de los trabajos de construcción (debido a que gran parte de las primeras investigaciones se habían realizado en la Universidad de Columbia, en Manhattan), y en septiembre de 1942 el General de Brigada Leslie R. Groves fue puesto a cargo de todas las actividades del Ejército (principalmente actividades de ingeniería) relacionadas con el proyecto. «Proyecto Manhattan» se convirtió en el nombre en clave para el trabajo de investigación que se extendería por todo el país.
Laboratorio Nacional de Los Álamos
En 1940 se sabía que científicos alemanes estaban trabajando en un proyecto similar y que los británicos también estaban explorando el problema. En el otoño de 1941 Harold C. Urey y Pegram visitaron Inglaterra para intentar establecer un esfuerzo cooperativo, y en 1943 se estableció un comité de política combinado con Gran Bretaña y Canadá. En ese año, varios científicos de esos países se trasladaron a los Estados Unidos para unirse al proyecto allí.
Para que el proyecto tuviera éxito rápidamente, se tuvieron que llevar a cabo varias líneas de investigación y desarrollo simultáneamente antes de tener la certeza de que alguna podría tener éxito. Los materiales explosivos tuvieron que ser producidos y adaptados para su uso en un arma real.
El uranio-235, el componente fisionable esencial de la bomba postulada, no puede separarse de su compañero natural, el uranio-238, mucho más abundante, por medios químicos; los átomos de estos respectivos isótopos deben separarse entre sí por medios físicos. Se exploraron intensamente varios métodos físicos para hacer esto, y se eligieron dos: el proceso electromagnético desarrollado en la Universidad de California, Berkeley, bajo Ernest Orlando Lawrence y el proceso de difusión desarrollado bajo Urey en la Universidad de Columbia. Ambos procesos, y en particular el método de difusión, requerían instalaciones grandes y complejas y enormes cantidades de energía eléctrica para producir incluso pequeñas cantidades de uranio-235 separado. Philip Hauge Abelson desarrolló un tercer método llamado difusión térmica, que también se utilizó durante un tiempo para efectuar una separación preliminar. Estos métodos se pusieron en producción en un tramo de 70 millas cuadradas (180 km cuadrados) cerca de Knoxville, Tennessee, originalmente conocido como Clinton Engineer Works, más tarde como Oak Ridge.
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un Único método disponible para la producción de material fisionable plutonio-239. Fue desarrollado en el laboratorio metalúrgico de la Universidad de Chicago bajo la dirección de Arthur Holly Compton e involucró la transmutación en una pila de reactor de uranio-238. En diciembre de 1942, Fermi finalmente logró producir y controlar una reacción en cadena de fisión en esta pila de reactores en Chicago.
Administración Nacional de Archivos y Registros (Identificador de arco 542144)
La producción en cantidad de plutonio-239 requirió la construcción de un reactor de gran tamaño y potencia que liberara aproximadamente 25.000 kilovatios-hora de calor por cada gramo de plutonio producido. Implicaba el desarrollo de procedimientos de extracción química que funcionarían en condiciones nunca antes vistas. Un paso intermedio en la puesta en producción de este método se dio con la construcción de un reactor de tamaño mediano en Oak Ridge. Los reactores de producción a gran escala se construyeron en un tramo aislado de 1.000 millas cuadradas (2.600 kilómetros cuadrados) en el río Columbia al norte de Pasco, Washington, la Hanford Engineer Works.
Antes de 1943, el trabajo en el diseño y funcionamiento de la bomba en sí era en gran medida teórico, basado en experimentos fundamentales llevados a cabo en varios lugares diferentes. En ese año se creó un laboratorio dirigido por J. Robert Oppenheimer en una mesa aislada en Los Álamos, Nuevo México, a 34 millas (55 km) al norte de Santa Fe. Este laboratorio tuvo que desarrollar métodos para reducir los productos fisionables de las plantas de producción a metal puro y fabricar el metal a las formas requeridas. Se tuvieron que idear métodos para reunir rápidamente cantidades de material fisionable para lograr una masa supercrítica (y por lo tanto una explosión nuclear), junto con la construcción real de un arma lanzable que se lanzaría desde un avión y se fusionaría para detonar en el momento adecuado en el aire sobre el objetivo. La mayoría de estos problemas tenían que resolverse antes de que se pudiera producir una cantidad apreciable de material fisionable, de modo que las primeras cantidades adecuadas pudieran utilizarse en el frente de combate con el mínimo retraso.
Cortesía del Laboratorio Nacional de Los Álamos, Nuevo México
Para el verano de 1945, se habían obtenido cantidades de plutonio-239 suficientes para producir una explosión nuclear en las Fábricas de Hanford, y el desarrollo y diseño de armas estaban lo suficientemente avanzados para que se pudiera programar una prueba de campo real de un explosivo nuclear. Esa prueba no fue un asunto sencillo. Se tuvo que ensamblar un equipo elaborado y complejo para que se pudiera obtener un diagnóstico completo del éxito o el fracaso. En ese momento, los original 6,000 originales autorizados para el Proyecto Manhattan habían crecido a 2 2 mil millones.
La primera bomba atómica explotó a las 5:30 de la mañana del 16 de julio de 1945, en un sitio en la base aérea de Alamogordo a 120 millas (193 km) al sur de Albuquerque, Nuevo México. Fue detonada en la parte superior de una torre de acero rodeada de equipo científico, con monitoreo remoto en búnkeres ocupados por científicos y algunos dignatarios a 10.000 yardas (9 km) de distancia. La explosión se produjo como un intenso destello de luz, una repentina ola de calor, y más tarde un tremendo rugido cuando la onda de choque pasó y resonó en el valle. Una bola de fuego se elevó rápidamente, seguida de una nube de hongo que se extendía a 40,000 pies (12,200 metros). La bomba generó una potencia explosiva equivalente a 15.000 a 20.000 toneladas de trinitrotolueno (TNT); la torre se vaporizó completamente y la superficie desértica circundante se fusionó con vidrio en un radio de 800 yardas (730 metros). Al mes siguiente, otras dos bombas atómicas producidas por el proyecto, la primera con uranio-235 y la segunda con plutonio, fueron lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki, Japón.
Courtesy of Los Alamos National Laboratory, New Mexico