efecto cristofilo


El efecto Christofilos , a veces conocido como el efecto Argus , se refiere al atrapamiento de electrones de las armas nucleares en el campo magnético de la Tierra . Fue predicho por primera vez en 1957 por Nicholas Christofilos , quien sugirió que el efecto tenía un potencial defensivo en una guerra nuclear , con tantas partículas beta atrapadas que las ojivas que volaban a través de la región experimentarían enormes corrientes eléctricas que destruirían su electrónica de activación. El concepto de que unas pocas ojivas amigas podrían interrumpir un ataque enemigo era tan prometedor que una serie de nuevas pruebas nucleares se precipitó en el programa de EE. UU. antes de una prueba.La moratoria entró en vigor a fines de 1958. Estas pruebas demostraron que el efecto no fue tan fuerte como se predijo y no lo suficiente como para dañar una ojiva. Sin embargo, el efecto es lo suficientemente fuerte como para apagar los sistemas de radar y desactivar los satélites .

Entre los tipos de energía liberados por una explosión nuclear se encuentran una gran cantidad de partículas beta , o electrones de alta energía . [1] Estos son principalmente el resultado de la desintegración beta dentro de los desechos de las porciones de fisión de la bomba, que, en la mayoría de los diseños, representa alrededor del 50% del rendimiento total. [2]

Debido a que los electrones están cargados eléctricamente, inducen corrientes eléctricas en los átomos circundantes a medida que pasan a gran velocidad. Esto hace que los átomos se ionicen y que las partículas beta disminuyan su velocidad. En la atmósfera inferior, esta reacción es tan poderosa que las partículas beta se reducen a velocidades térmicas en unas pocas decenas de metros como máximo. Esto está dentro de una típica bola de fuego de explosión nuclear, por lo que el efecto es demasiado pequeño para ser visto. [2]

En altitudes elevadas, la atmósfera mucho menos densa significa que los electrones son libres de viajar largas distancias. Tienen suficiente energía para que no sean recapturados por el protón que se crea en la desintegración beta, por lo que, en teoría, pueden durar indefinidamente. [1] [3]

En 1951, como parte de la primera ola de investigación sobre la energía de fusión , el investigador del Laboratorio de Radiación de la Universidad de California en Livermore ("Livermore"), Richard F. Post, introdujo el concepto de espejo magnético . El espejo es un dispositivo engañosamente simple, que consiste principalmente en una cámara de vacío cilíndrica que contiene el combustible de fusión y un electroimán enrollado a su alrededor para formar un solenoide modificado . [4]

Un solenoide normalmente genera un campo magnético lineal a lo largo del centro de su eje, en este caso en el centro de la cámara de vacío. Cuando las partículas cargadas se colocan en un campo magnético, orbitan alrededor de las líneas de campo , lo que, en este caso, evita que se muevan hacia los lados y golpeen las paredes de la cámara. En un solenoide normal, todavía serían libres de moverse a lo largo de las líneas y, por lo tanto, escapar por los extremos. La idea de Post fue enrollar el electroimán de tal manera que el campo fuera más fuerte en los extremos que en el centro de la cámara. A medida que las partículas fluyen hacia los extremos, estos campos más fuertes fuerzan las líneas a juntarse, y el campo curvo resultante hace que las partículas se "reflejen", lo que lleva al nombre de espejo . [4]


Las partículas cargadas (negras) orbitan naturalmente alrededor de las líneas de un campo magnético (líneas verdes). En el espejo, el fuerte campo en los extremos hace que las partículas disminuyan la velocidad y luego inviertan su movimiento a lo largo de las líneas.
Cerca de los polos, el campo de la Tierra se vuelve más denso, formando un espejo magnético natural. Esta imagen, de 1962, refleja la falta de conocimiento de la forma general del campo en ese momento.