Cuando Jimmy Carter entró en un reactor nuclear fundido

“Fueron tiempos emocionantes, cuando el reactor de Chalk River se fundió. Yo era una de las pocas personas en el mundo con autorización para entrar en un reactor nuclear en funcionamiento.”

Jimmy Carter

Jimmy Carter
Jimmy Carter
Cargado originalmente por qtschlepper

En la actualidad, los son una instalación canadiense puntera en la investigación en tecnología nuclear y pieza clave en el suministro de radioisótopos para su uso en medicina, de los que produce la tercera parte del total mundial, incluyendo dos tercios de la producción global de . Dos paradas del reactor que produce dichos isótopos, en 2007 y 2009 respectivamente, provocaron sendos episodios de escasez en todos los hospitales del mundo. Sin embargo, la historia de Chalk River se remonta a 1944.

El 12 de diciembre de 1952 se estaban realizando pruebas a baja potencia con flujo restringido de refrigerante en el . En un momento dado, el supervisor detectó que varias barras de control estaban siendo extraídas del núcleo por un operador que estaba abriendo, por error, algunas válvulas neumáticas. A pesar de que las válvulas se cerraron inmediatamente, las barras no volvieron a su posición original: tan sólo se desplazaron lo suficiente como para registrar su entrada en el núcleo, pero quedando casi por completo fuera. Un error de comunicación entre el supervisor y el operador de la sala de control se saldó con la extracción errónea de las cuatro barras de respaldo de seguridad del núcleo. Sin control, el combustible inició una excursión de criticidad.

Un fallo mecánico impidió que las barras volvieran a bajar antes de que el agua del circuito de refrigeración primaria hirviera. Éste, conectado para las pruebas a un sistema de bombeo provisional, reventó por varios lugares. El supervisor tan sólo tardó 14 segundos en abrir las válvulas del núcleo del reactor, lleno de agua pesada y helio: en breve la potencia empezó a disminuir. Sin embargo, varias barras de combustible ya se habían fundido y el núcleo estaba perforado. El helio salió y entró aire, provocando que los metales a elevadas temperaturas del núcleo reaccionaran, liberando gas hidrógeno. En tres minutos se produjo una explosión de hidrógeno que estampó la tapa del reactor contra el techo del edificio principal, liberando isótopos radiactivos a la atmósfera. El circuito de refrigeración se mantuvo en funcionamiento para enfriar lo más rápidamente posible el núcleo dañado, pero sus fugas liberaron más de 10000 curios de materiales radioactivos junto a casi 4000 metros cúbicos de agua al sótano de la instalación, y eventualmente al río Ottawa. El reactor quedó completamente inutilizable, y hubo de ser desmontado y enterrado en bidones como residuos.

En pleno apogeo de la Guerra Fría, y considerando que se trataba de uno de los primeros accidentes nucleares en occidente, los estadounidenses mostraron un gran interés en controlar las tareas de limpieza posteriores. , futuro presidente de los Estados Unidos, era entonces un joven oficial de la U.S. Navy con base en Schenectady, Nueva York; trabajaba a las órdenes del almirante Hyman Rickover en el sistema de propulsión nuclear del submarino Sea Wolf. Fue enviado sin tardanza a Chalk River, donde se reunió con otros técnicos canadienses y estadounidenses.

“Estaba a cargo de la construcción del segundo submarino atómico… Por eso me enviaron allí”, dijo Carter. “Éramos 23 y yo estaba al mando. Llegamos al lugar en tren.”

Cuando llegó el momento de actuar, Carter, vistiendo prendas de protección que —según los estándares actuales— no protegían en absoluto de los crecientes niveles de radiación, fue introducido en el centro del reactor durante 90 segundos.

“Estábamos a principios de los cincuenta… Sólo podía permanecer en el interior del reactor durante algunos segundos. Salimos a la cancha de tenis, en la que habían instalado un duplicado exacto de las instalaciones del reactor. Allí, con ayuda de nuestras herramientas, aflojábamos y extraíamos tornillos y tuercas tan rápido como podíamos, para que otros técnicos los volvieran a colocar… Finalmente, bajamos al reactor, con una radiactividad terrible. Entrabamos tan rápido como nos era posible para sacar las mismas tuercas y tornillos en los que nos habíamos entrenado. […] Cada vez que alguien del equipo conseguía extraer un tornillo o una arandela, la pieza correspondiente se eliminaba de la maqueta”, escribió en su autobiografía.

Años más tarde alguien preguntó a Carter si tuvo miedo al entrar en el reactor. Calló un tiempo antes de responder.

“Se nos había aleccionado exhaustivamente acerca de la energía nuclear, pero durante los seis meses siguientes se podía medir la radiactividad de mi orina”, dijo Carter. “Con toda probabilidad tuvimos que soportar niveles de radiación mil veces más elevados de los que se permitirían hoy. Eran los primeros años y no se conocían bien los límites.”

El biógrafo de Carter, el Dr. Peter Bourne, que también fue su asesor en temas sanitarios durante su mandato y que más adelante llegaría al puesto de asistente del secretario general de las Naciones Unidas, cree que la experiencia de Chalk River tuvo un impacto duradero en el futuro presidente, influyendo en sus decisiones como cabeza visible de occidente entre 1977 y 1981.

“Mi impresión es que hasta ese punto de su carrera [el señor Carter] había contemplado la energía nuclear y la física nuclear de un modo muy científico y desapasionado”, dijo. “La experiencia de Chalk River le abrió los ojos al inmenso y potencialmente destructivo poder con el que estaba tratando. Le confirió un auténtico respeto tanto por los beneficios como por los potenciales efectos destructivos que la energía nuclear podría tener. Creo que este reconocimiento a nivel emocional de la auténtica naturaleza de la fuerza que la humanidad había desencadenado informaron sus decisiones como presidente, no sólo como responsable del botón nuclear, sino también en su decisión de no proseguir con el desarrollo de la bomba de neutrones como arma.”

Otros, como el cabo de las Reales Fuerzas Aéreas Canadienses Bjarnie H. Paulson, no tuvieron tanta suerte. Tras participar en la limpieza de un accidente posterior en Chalk River, en 1958, desarrollo todo tipo de cánceres consistentes con una contaminación por partículas alfa. Sin embargo, su paso por Chalk River “desapareció” de los archivos e incluso se le denegó una pensión de invalidez. Desventajas, seguramente, de no haber llegado a presidente de los Estados Unidos.


Este artículo utiliza material de When Jimmy Carter faced radioactivity head-on, de Arthur Milnes, publicado originalmente en The Ottawa Citizen el 28/01/2009.

Las bombas de Orión

Fireball
Fireball
Cargado originalmente por Nevada Tumbleweed

Afortunadamente la exhaustividad de Daniel Marín (cuyo blog Eureka nunca recomendaré lo suficiente) deja a veces espacio para la glosa. Su artículo “Orión: la nave imposible” es una gran introducción a la alucinante historia de un proyecto que, de haber salido adelante, nos habría permitido poner en órbita ciudades enteras y realizar viajes tripulados de ida y vuelta a Saturno en cinco años, en naves más parecidas a transatlánticos que las tristes cápsulas que dominan, por decir algo, el flácido panorama de la exploración espacial de principios del XXI. Leedlo, llorad y volved luego por aquí para que os cuente la pieza que falta en el rompecabezas del Orión, el motivo último por el que nada de lo imaginado por mentes tan originales como Stanisław Ulam y Freeman Dyson se hará realidad nunca, salvo que se den unas circunstancias que nadie en sus cabales querría para la vida en nuestro planeta.

El concepto de la nave Orión es de una sutileza arrebatadora: hacer explotar una serie de bombas atómicas para empujar una nave. Está claro que ésta debería ser capaz de resistir semejante método de propulsión, pero detengámonos un momento para repasar las características ideales de los artefectos explosivos:

  • Baja masa y energía —para ser una bomba atómica, se entiende. Es preferible lanzar y hacer estallar muchas bombas pequeñas que unas pocas grandes debido a las dificultades inherentes a la amortiguación de la fuerza transmitida y a las posibles discontinuidades causadas por explosiones defectuosas (fizzles). Mención aparte del hecho de que es más sencillo diseñar componentes que sobrevivan a una explosión menos intensa, si es que tal calificativo sirve cuando hablamos de kilotones.
  • Alta directividad del pulso de plasma. Una bomba atómica convencional distribuye su fuerza explosiva de un modo más o menos uniforme, con un frente de onda esférico en el espacio libre. Para reducir las pérdidas, los artefactos ideales para la Orión debían ser capaces de dirigir su energía en forma de cono dirigido hacia el eje central de la nave, con un ángulo tal que minimice las pérdidas en la placa de reacción.
  • Mínima producción de isótopos radioactivos. Al fin y al cabo no se trata de exterminar la vida en la Tierra, sino de explorar el espacio de forma eficiente.

Todas las bombas actuales emplean el diseño , en el que la explosión se obtiene por una mezcla de procesos de fisión y fusión. A mayor proporción de energía obtenida por fusión, menor cantidad de residuos “sucios” (fallout) liberados al medio. Las mal llamadas “bombas de hidrógeno” son mucho más limpias por kilotón de energía liberada que una bomba similar a la de Hiroshima; sin embargo, también son mucho más poderosas. Hay técnicas que permiten aumentar el porcentaje de energía obtenida por fusión hasta el 97% de la capacidad explosiva total: sin embargo, esto se hace a costa de incrementar la masa total de un dispositivo ya de por sí enorme y excesivamente poderoso. En definitiva, las bombas necesarias para hacer volar la nave Orión no existen; sin embargo, el problema es de ingeniería y no de ciencia básica. No hay leyes físicas conocidas que prohiban la existencia de bombas pequeñas y relativamente limpias. ¿Qué ocurriría si dispusiéramos de ellas?

(1925-2004), director del en General Atomics desde 1956, creía firmemente que tales bombas podían fabricarse. Sin embargo, con el tiempo llegó a la conclusión de que quizá, después de todo, sería mejor que nunca salieran del tablero de diseño:


[Ted Taylor] remains convinced that small, clean bombs could propel Orion—but he still fears, more than ever, that such devices would be irresistible as weapons, until we outgrow the habit of war. “There are lots of different routes to that final result of a very, very clean bomb, but not pure fusion,” he says. “The cleaner the better, down to a point where it really doesn’t matter anymore. One can argue all day about what that limit is without shedding any light until one starts talking about very specific designs, and then it does matter a whole lot. Could you make one-kiloton explosions in which the fission yield was zero, which is bad news on the proliferation front, but could turn Orion into something quite clean? How clean a bomb could you make? The answer is it can be as clean as something not radioactive at all. Would that change everything? I don’t know.”

[Ted Taylor] sigue convencido de que podrían diseñarse bombas pequeñas y limpias para propulsar la nave Orión —pero teme, ahora más que nunca, que tales artefactos serían irresistibles en su vertiente bélica, mientras sigamos considerando la guerra como una opción. “Hay muchos caminos que llevan al objetivo de una bomba muy, muy limpia, sin llegar a la fusión pura”, afirma. “Cuanto más limpia mejor, hasta que llega un punto en el que deja de ser un factor a considerar. Podría discutir todo el día sobre cuál es ese límite sin dar muchas pistas, hasta que empezara a hablar de diseños muy específicos, y entonces la cosa se pondría peligrosa. ¿Se pueden provocar explosiones de un kilotón en las que la producción de isótopos por fisión fuera cero, lo que sería malo desde el punto de vista de la proliferación armamentística, pero que podría transformar a la Orión en algo bastante limpio? ¿Cómo de limpia puede hacerse una bomba? La respuesta es que puede ser tan limpia como algo no radioactivo en absoluto. ¿Lo cambiaría eso todo? No lo sé.”

Project Orion: the True Story of the Atomic Spaceship, George Dyson (Henry Holt and Co., 2002).

No es de extrañar que gran parte de los resultados del Proyecto Orión estén aún clasificados. Quizá sea mejor para todos no disponer de esas bombas pequeñas y limpias que podrían abrirnos la puerta del espacio, pero también llevarnos al caos en la Tierra. A menos que sea absolutamente necesario: una Orión no tripulada pero muy masiva podría ser nuestra única esperanza en caso de que tuviéramos que alterar la trayectoria de un asteroide en rumbo de colisión con la Tierra. Esperemos no tener que verlo.

Una barrera ante la maldad

, el recientemente fallecido secretario de Defensa estadounidense durante las administraciones Kennedy y Johnson, fue un hombre de su tiempo. La amenaza de la guerra atómica le mantuvo ocupado creando una fuerza equivalente —mejor si “equivalía por encima”— a la de su enemigo al otro lado del . En este caso, un millar de misiles intercontinentales armados con cabezas termonucleares de tipo , de 1,2 megatones cada una.

Disparar estos misiles planteaba un curioso problema, que estuvo a punto de darse al menos tres veces a lo largo de su época dorada. Los sistemas de alerta temprana controlados por el eran sólo el comienzo de una cadena altamente automatizada, en la que el ser humano aparecía poco. Ese ser humano en particular era el presidente de turno de los Estados Unidos, investido así con el dudoso poder de incinerar el mundo al toque de un botón. No se consideraba una característica deseable del sistema poder lanzar por descuido una lluvia de fuego atómico equivalente a concentrar en un instante la energía del Sol recibida por toda la Tierra durante 28 segundos*, así que McNamara insistió en que se implementara una última salvaguarda. Una barrera ante la maldad, la incompetencia o el simple fallo eléctrico de un circuito. Un pin.

Así es. En las profundidades de los silos de los Minuteman, un sistema bajo el abstruso nombre de PAL (Permissive Action Links, algo así como “Enlaces de acción permisiva”, si es que eso significa algo) protegía del lanzamiento extemporáneo a los ominosos misiles. Nada que ver con nuestras actuales tarjetas de débito o teléfonos móviles, se trataba de un sistema considerablemente más seguro: el pin tenía la nada despreciable cantidad de ocho dígitos. Cuando, en una entrevista celebrada a principios de 2004, Robert McNamara se encontró de bruces con las oscuras realidades de la seguridad informática, dicen que se enfureció. Su cara cambió de color varias veces, como la de una sepia con sobredosis de ácido intentando camuflarse en una discoteca. Podían verse las venas hinchadas de su frente y cuello, palpitando como las bielas de una locomotora de vapor. Un spray de partículas cargadas de mala baba (nunca mejor dicho) acompañó sus palabras:

Estoy conmocionado, absolutamente conmocionado e indignado. ¿Quién demonios autorizó eso?

El pobre anciano acababa de enterarse. El (Strategic Air Command) había decidido que el pin del sistema sería éste: 00000000. Lo siento, pero ahora que conocéis el secreto tendré que mataros a todos. Incluso habían instaurado un procedimiento, para ejecutar durante las comprobaciones rutinarias, que verificaría que nadie hubiera cambiado la contraseña por accidente. Los chicos del SAC mantuvieron esta configuración hasta 1977, momento en el que algún alma cándida les convenció de que si el bedel de un silo se apoyaba con un codo un rato en el teclado mientras empinaba el otro, el mundo podría quedar a tan solo una pulsación de botón de la catástrofe. Eso, sin pensar en terroristas a lo Jungla de Cristal, lamentablemente aún sin rodar.

Lo bueno son las risas que se habrían oído de Omaha a Vladivostok. O igual no.


*: Si esta comparación periodística parece te pequeña es que no te haces una idea de lo gordo que es el Sol y de la nanoscópica parte de su energía que cae sobre nuestras coronillas. Tal vez podría haberlo expresado en número de hámsters haciendo girar ruedas por segundo o en botes de Nocilla por campo de fútbol partido por jornada laboral de funcionario al cubo.

Artículo inspirado en Accelerating Future, vía Less Wrong, vía Defusing the Nuclear Threat, a su vez vía Bruce Blair’s Nuclear Column.