Una bomba de hidrógeno es, con mucho, el arma más destructiva que jamás haya inventado la humanidad. Es el tipo más poderoso de bomba nuclear, en algunos casos alcanza más de 2,000 veces el rendimiento de las bombas nucleares lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki, Japón. A diferencia de las primeras «bombas atómicas», también conocidas como bombas A, que liberan energía por fisión o ruptura de núcleos atómicos pesados como el uranio y el plutonio, una bomba de hidrógeno libera energía fusionando núcleos ligeros como el tritio o el deuterio, convirtiendo incluso más materia en energía. Cuando el presidente Truman autorizó el lanzamiento de la bomba atómica sobre Hiroshima y Nagasaki, dijo que las armas usaban la misma energía que el Sol, pero eso no era realmente cierto: el Sol usa fusión nuclear, no fisión nuclear. Sin embargo, una bomba de hidrógeno libera realmente la energía que alimenta al Sol.
Cómo funciona
La fusión nuclear implica la creación de elementos más pesados a partir de elementos más ligeros uniendo núcleos atómicos. En el Sol, esto toma principalmente la forma de fusionar núcleos de hidrógeno para formar helio. Es muy difícil comenzar una reacción de fusión porque los núcleos están cargados positivamente y, por lo tanto, se repelen fuertemente entre sí a través de la poderosa fuerza electromagnética. Los núcleos de elementos más pesados que el hidrógeno se mantienen unidos por la fuerte fuerza nuclear, que, a esta escala, es mucho más fuerte que la electromagnética. Sin embargo, la fuerza fuerte solo es significativa en distancias extremadamente cortas, del tamaño de un núcleo atómico.
Para iniciar la fusión nuclear, los núcleos de alguna manera deben estar muy juntos. En el Sol, esto se logra mediante la gravedad. En una bomba de hidrógeno, se logra mediante una combinación de presión y temperatura extremas provocadas por una explosión de fisión. Por tanto, una bomba de hidrógeno es un arma de dos etapas: una explosión de fisión inicial provoca una explosión de fusión. Una bomba de fisión «primaria» se detona de la manera normal, que luego comprime un combustible de fusión «secundario» y enciende una «bujía» de uranio que fisiona y somete el combustible de fusión al calor necesario para comenzar la reacción, aproximadamente 20,000,000 ° F (11,000,000 ° C).
En el Sol, el proceso de fusión principal da como resultado cuatro núcleos de hidrógeno, que consisten simplemente en un solo protón, que se combinan para formar un núcleo de helio, que tiene dos protones y dos neutrones. Los isótopos de hidrógeno más pesados deuterio y tritio, con uno y dos neutrones, respectivamente, se crean en pasos intermedios. No es práctico intentar replicar todo el proceso comenzando con hidrógeno ordinario, pero se puede lograr la fusión de deuterio y tritio. Una de las primeras pruebas implicó el uso de estos gases en forma licuada, pero una modificación crucial fue el uso del deuteruro de litio sólido, un compuesto de litio y deuterio. En las condiciones creadas por la explosión de fisión inicial, el litio se transforma en tritio, que luego se fusiona con el deuterio.
Historia
La primera vez que se probó el principio de una bomba de hidrógeno fue el 9 de mayo de 1951 por el ejército de los Estados Unidos, durante la prueba «George» de la Operación Greenhouse en el Pacific Proving Grounds. La mayor parte del rendimiento energético de esta prueba provino del combustible de fisión, pero demostró que una bomba de fisión podría usarse como trampolín hacia algo aún más destructivo. Una prueba similar, «Item», tuvo lugar el 25 de mayo de 1951.
La primera verdadera prueba de bomba de hidrógeno, «Ivy Mike», fue el 1 de noviembre de 1952, detonada en el atolón de Eniwetok en el Pacífico, como parte de la Operación Ivy. La bomba explotó con una fuerza equivalente a 10.4 megatones (millones de toneladas) de TNT, más de 450 veces más potente que la bomba atómica lanzada sobre Nagasaki durante la Segunda Guerra Mundial. Usando deuterio líquido como combustible, esta bomba de hidrógeno requirió 18 toneladas de equipo de refrigeración. No era un arma práctica, pero demostró que se podía construir una bomba de fusión de enorme poder.
Una prueba posterior, «Castle Bravo», usó deuteruro de litio sólido en su lugar, disminuyendo el peso del dispositivo, eliminando la necesidad de refrigeración y convirtiéndolo en un arma que podría ser transportada por un avión o unida a un misil. La prueba de Castle Bravo, con un rendimiento de 15 megatones, es el arma nuclear más poderosa probada por Estados Unidos, pero no la más poderosa de la historia. Esa distinción pertenece al dispositivo conocido como «gran Iván» detonado por la Unión Soviética a 13,000 pies (4,000 m) sobre un campo de prueba en la isla Novaya Zemlya el 30 de octubre de 1961. La explosión de 50 megatones resultó en un área de destrucción completa con un radio a 15.5 km (25 millas) de la zona cero y cristales rotos a 559 km (900 millas) de distancia. Los testigos describieron una enorme bola de fuego que alcanzó el suelo y alcanzó una altura de casi 34,000 pies (10,363 m); una nube en forma de hongo que alcanzó los 210,000 pies (64,008 m); y un destello visible a 621 km de distancia.