Una bomba de cobalto es un tipo de " bomba de sal ": un arma nuclear diseñada para producir mayores cantidades de lluvia radiactiva , destinada a contaminar una gran área con material radiactivo . El concepto de bomba de cobalto fue descrito originalmente en un programa de radio por el físico Leó Szilárd el 26 de febrero de 1950. [1] Su intención no era proponer que se construyera tal arma, sino mostrar que la tecnología de armas nucleares pronto llegaría al punto donde podría acabar con la vida humana en la Tierra, un dispositivo apocalíptico . [2] [3]Tales armas "saladas" fueron solicitadas por la Fuerza Aérea de los Estados Unidos y se investigaron seriamente, pero no se desplegaron. [ Citación necesitada ] En la edición de 1962 del Departamento de Defensa de Estados Unidos el libro de Los efectos de las armas nucleares , una sección titulada guerra radiológica trató la cuestión. [4]
Historia
La prueba Operation Antler / Round 1 realizada por los británicos en el sitio de Tadje en la cordillera de Maralinga en Australia el 14 de septiembre de 1957, probó una bomba usando gránulos de cobalto como trazador radioquímico para estimar el rendimiento. Esto se consideró un fracaso y el experimento no se repitió. [5] En Rusia, la prueba de salva nuclear triple " taiga ", como parte del proyecto preliminar del Canal Pechora-Kama de marzo de 1971 , produjo cantidades relativamente altas de cobalto-60 ( 60 Co o Co-60) a partir del acero que rodeaba el Dispositivos Taiga, con este producto de activación de neutrones generado por fusión que es responsable de aproximadamente la mitad de la dosis gamma en 2011 en el sitio de prueba. Este alto porcentaje de contribución se debe en gran parte a que los dispositivos no se basaron mucho en las reacciones de fisión y, por lo tanto, la cantidad de lluvia radiactiva de cesio 137 que emite gamma es, por lo tanto, comparativamente baja. La vegetación de fotosíntesis existe alrededor del lago que se formó. [6] [7]
En 2015, una página de un aparente diseño de torpedo nuclear ruso se filtró accidental o deliberadamente. El diseño se tituló " Oceanic Multipurpose System Status-6 ", más tarde se le dio el nombre oficial de Poseidón . [8] [9] [10] [11] El documento declaraba que el torpedo crearía "amplias áreas de contaminación radiactiva, haciéndolas inutilizables para actividades militares, económicas o de otro tipo durante mucho tiempo". Su carga útil sería de "muchas decenas de megatones de rendimiento". El periódico del gobierno ruso Rossiiskaya Gazeta especuló que la ojiva sería una bomba de cobalto. No se sabe si el Status-6 es un proyecto real o si es desinformación rusa. [12] [13] En 2018, la Revisión anual de la postura nuclear del Pentágono declaró que Rusia está desarrollando un sistema llamado "Sistema Oceánico Multipropósito Status-6". Si Status-6 existe, no se sabe públicamente si el diseño filtrado de 2015 es exacto, ni si la afirmación de 2015 de que el torpedo podría ser una bomba de cobalto es genuina. [13] Entre otros comentarios al respecto, Edward Moore Geist escribió un artículo en el que dice que "los tomadores de decisiones rusos tendrían poca confianza en que estas áreas estarían en los lugares previstos" [14] y se cita a expertos militares rusos diciendo que "Los torpedos robóticos podrían tener otros propósitos, como entregar equipos de aguas profundas o instalar dispositivos de vigilancia". [12]
Mecanismo
Se podría fabricar una bomba de cobalto colocando una cantidad de metal de cobalto ordinario ( 59 Co) alrededor de una bomba termonuclear . Cuando la bomba explota, los neutrones producidos por la reacción de fusión en la etapa secundaria de la explosión de la bomba termonuclear transmutarían el cobalto en cobalto-60 radioactivo, que sería vaporizado por la explosión. El cobalto luego se condensaría y volvería a caer a la Tierra con el polvo y los escombros de la explosión, contaminando el suelo.
El cobalto-60 depositado tendría una vida media de 5,27 años, decayendo en 60 Ni y emitiendo dos rayos gamma con energías de 1,17 y 1,33 MeV , por lo que la ecuación nuclear general de la reacción es:
59
27Co
+ n → 60
27Co
→ 60
28Ni
+ e - + rayos gamma.
El níquel-60 es un isótopo estable y no sufre más desintegraciones después de emitir los rayos gamma.
La vida media de 5,27 años del 60 Co es lo suficientemente larga como para permitir que se asiente antes de que se produzca una descomposición significativa, y para que no sea práctico esperar en refugios a que se descomponga, pero lo suficientemente corto como para producir una radiación intensa. [5] Muchos isótopos son más radiactivos ( oro-198 , tantalio-182 , zinc-65 , sodio-24 y muchos más), pero se descompondrían más rápido, lo que posiblemente permitiría que algunas poblaciones sobrevivieran en refugios.
Las consecuencias de las bombas de cobalto frente a otras armas nucleares
Los productos de fisión son más mortales que el cobalto activado por neutrones en las primeras semanas posteriores a la detonación. Después de uno a seis meses, los productos de fisión de incluso un arma termonuclear de gran rendimiento se descomponen a niveles tolerables para los humanos. El arma termonuclear de gran rendimiento de dos etapas (un disparador de fisión / primario con una fusión-fisión secundaria) es automáticamente un arma de guerra radiológica, pero sus consecuencias decaen mucho más rápidamente que las de una bomba de cobalto. Por otro lado, las consecuencias de una bomba de cobalto dejarían las áreas afectadas atrapadas en este estado interino durante décadas: habitables, pero no seguras para una habitación constante.
Inicialmente, la radiación gamma de los productos de fisión de una bomba de fisión-fusión-fisión de tamaño equivalente es mucho más intensa que la Co-60 : 15.000 veces más intensa en 1 hora; 35 veces más intenso a la semana; 5 veces más intenso al mes; y aproximadamente igual a los 6 meses. A partir de entonces, los niveles de radiación de la precipitación radiactiva del producto de fisión disminuyen rápidamente, de modo que la precipitación de Co-60 es 8 veces más intensa que la fisión al año y 150 veces más intensa a los 5 años. Los isótopos de vida muy larga producidos por la fisión volverían a superar al 60 Co después de unos 75 años. [15]
En teoría, un dispositivo que contiene 510 toneladas métricas de Co-59 puede esparcir 1 g del material por cada kilómetro cuadrado de la superficie de la Tierra (510.000.000 km 2 ). Si se supone que todo el material se convierte en Co-60 con una eficiencia del 100 por ciento y si se distribuye uniformemente por la superficie de la Tierra, es posible que una sola bomba mate a todas las personas de la Tierra. Sin embargo, de hecho, es poco probable que se produzca una conversión completa del 100% en Co-60; Un experimento británico de 1957 en Maralinga mostró que la capacidad de absorción de neutrones del Co-59 era mucho menor de lo previsto, lo que resultó en una formación muy limitada del isótopo Co-60 en la práctica.
Además, otro punto importante al considerar los efectos de las bombas de cobalto es que la deposición de la lluvia radiactiva no se produce ni siquiera a lo largo del camino a favor del viento desde una detonación, por lo que habrá áreas relativamente no afectadas por la lluvia radiactiva y lugares donde hay una lluvia radiactiva inusualmente intensa. para que la Tierra no quede sin vida universalmente por una bomba de cobalto. [16] Las consecuencias y la devastación que siguen a una detonación nuclear no aumentan linealmente con el rendimiento explosivo (equivalente a toneladas de TNT). Como resultado, el concepto de "exageración", la idea de que uno puede simplemente estimar la destrucción y las consecuencias creadas por un arma termonuclear del tamaño postulado por el experimento mental de la "bomba de cobalto" de Leo Szilard extrapolando los efectos de las armas termonucleares de menor tamaño. cede — es falaz. [17] [ dudoso ] Sin embargo, los dispositivos nucleares que explotan a grandes altitudes resultan en una caída mucho más extendida pero más lenta, especialmente para armas sucias o similares al cobalto. Los isótopos radiactivos quedan atrapados en los procesos meteorológicos globales naturales que, debido a la extraordinaria resistencia del isótopo, se ciclarán muchas veces a lo largo del proceso de condensación y evaporación, lo que dará como resultado la propagación global y la destrucción efectiva del agua utilizable para plantas, animales terrestres, humanos y vida marina.
Ejemplo de niveles de radiación frente al tiempo
Suponga que una bomba de cobalto deposita una lluvia intensa que causa una tasa de dosis de 10 sieverts (Sv) por hora. A esta tasa de dosis, cualquier persona sin refugio expuesta a la lluvia radiactiva recibiría una dosis letal en unos 30 minutos (asumiendo una dosis letal media de 5 Sv [18] ). Las personas en refugios bien construidos estarían a salvo gracias al blindaje contra la radiación .
- Después de una vida media de 5.27 años, solo la mitad del cobalto-60 se habrá descompuesto y la tasa de dosis en el área afectada sería de 5 Sv / hora. A esta tasa de dosis, una persona expuesta a la radiación recibiría una dosis letal en 1 hora.
- Después de 10 vidas medias (aproximadamente 53 años), la tasa de dosis habría disminuido a alrededor de 10 mSv / hora. En este punto, una persona sana podría pasar hasta 4 días expuesta a la lluvia radiactiva sin efectos inmediatos . Al cuarto día, la dosis acumulada será de aproximadamente 1 Sv, momento en el que pueden aparecer los primeros síntomas del síndrome de radiación aguda .
- Después de 20 vidas medias (alrededor de 105 años), la tasa de dosis habría disminuido a alrededor de 10 μSv / hora. En esta etapa, los humanos podrían permanecer desprotegidos a tiempo completo ya que su dosis de radiación anual sería de aproximadamente 80 mSv. Sin embargo, esta tasa de dosis anual es del orden de 30 veces mayor que la tasa de exposición en tiempos de paz de 2,5 mSv / año. Como resultado, es probable que aumente la tasa de incidencia de cáncer en la población de supervivientes.
- Después de 25 vidas medias (aproximadamente 130 años), la tasa de dosis de cobalto-60 se habría reducido a menos de 0,4 μSv / hora (radiación de fondo natural) y podría considerarse insignificante.
Descontaminación
En la práctica, es poco probable que la gente simplemente se siente y espere a que la desintegración nuclear se complete, ya que en todos los casos históricos de secuelas se ha producido la descontaminación de tierras valiosas. Esto se hace más comúnmente con el uso de equipos simples como excavadoras y topadoras cubiertas de vidrio de plomo , similares a las empleadas en el proyecto del lago Chagan . [19] Al quitar la capa delgada de lluvia en la superficie del suelo y enterrarla en una zanja profunda junto con aislarla de las fuentes de agua subterránea , la dosis de aire gamma se reduce en órdenes de magnitud. [20] [21] La descontaminación después del accidente de Goiânia en Brasil en 1987 y la posibilidad de una " bomba sucia " con Co-60, que tiene similitudes con el medio ambiente al que uno se enfrentaría después de la lluvia radiactiva de una bomba de cobalto. asentado, ha impulsado la invención de "recubrimientos de secuestro" y absorbentes en fase líquida baratos para Co-60 que ayudarían aún más en la descontaminación , incluida la del agua. [22] [23] [24] Los esfuerzos de limpieza de Chernobyl, que en realidad es una pequeña ocurrencia de una explosión no basada en cobalto, muestran cuán difícil sería tal limpieza. Más de 30 años después de Chernobyl, aún se están realizando esfuerzos. Limpiar una detonación de cobalto sería varias órdenes más complicadas.
En la cultura popular
- En la novela On the Beach (1957) de Nevil Shute , las bombas de cobalto se mencionan como la causa de la radiactividad letal que se acerca a Australia. La bomba de cobalto era un símbolo de la arrogancia del hombre. [25]
- En City of Fear (1959), un convicto fugitivo de la prisión estatal de San Quentin roba un bote de Cobalt-60, pensando que contiene drogas. Huye a Los Ángeles para empeñarlo, sin saber que podría matarlo y posiblemente contaminar la ciudad.
- En la comedia negra Dr. Strangelove, o: How I Learned to Stop Worrying and Love the Bomb (1964), se emplea un tipo de bomba con sal de cobalto, que utiliza específicamente un compuesto llamado 'Cobalt-Thorium G' con un mecanismo Dead Hand. , por la Unión Soviética como un " dispositivo del fin del mundo " disuasivo nuclear: si el sistema detecta cualquier ataque nuclear, el dispositivo del fin del mundo se desatará automáticamente. En un momento desafortunado, un general estadounidense trastornado se amotina y ordena un ataque contra la URSS antes de que el dispositivo secreto soviético, ya activado, pueda ser revelado al mundo. Un bombardero estadounidense pilotado por una tripulación desafortunada y desconocida llega a su objetivo; el mecanismo de Dead Hand funciona según lo diseñado e inicia un holocausto nuclear mundial. En la película, el embajador soviético dice: "Si toma, digamos, cincuenta bombas H en el rango de los cien megatones y las recubre con cobalto-torio G, cuando exploten producirán un sudario del fin del mundo. Una nube letal de radiactividad que rodeará la tierra por noventa y tres años! " [26]
- En el James Bond película Goldfinger (1964), informa el personaje de Bond que tiene la intención de compensar un dispositivo atómico "muy sucio" por medio de "cobalto y yodo " [27] en el lingote Repositorio de Estados Unidos en Fort Knox como parte de la Operación Grand Slam , un plan destinado a contaminar el oro en Fort Knox para aumentar el valor del oro que ha estado acumulando.
- En el cuarto acto del episodio clásico de Star Trek " Obsession " (1967), el Alférez Garrovick se refiere a 10,000 bombas de cobalto que no igualan el poder de menos de una onza de antimateria .
- En Beneath the Planet of the Apes (1970) el personaje principal, al ver que una comunidad mutante subterránea adora una bomba del fin del mundo, comenta "Finalmente construyeron una con una carcasa de cobalto" en referencia a una bomba de cobalto que podría acabar con el mundo. Después de que los astronautas Brent y Taylor sean asesinados por un ejército invasor de simios, el acto de muerte de Taylor es detonar la bomba del fin del mundo, destruyendo toda la vida en la Tierra del siglo cuarenta.
- En Tom Clancy 's novela La suma de todos los miedos (1991) se observa que la Fuerza Aérea de Israel bombas nucleares tácticas opcionalmente pueden estar equipados con chaquetas de cobalto 'para envenenar a un paisaje para todo tipo de vida en los años venideros'. [28]
- En el videojuego Metro Exodus (2019), el jugador visita la ciudad rusa de Novosibirsk, que fue golpeada con al menos una ojiva de cobalto durante una guerra nuclear mundial en el año 2013, lo que resultó en niveles catastróficos de radiación y fácilmente el área más irradiada. visitado en los tres juegos de Metro . Si bien la ciudad queda en gran parte en pie incluso veinte años después de la detonación de la ojiva de cobalto, la radiación en la ciudad es tan letal que incluso con trajes de recinto completo forrados de plomo, el jugador solo puede pasar unos minutos en la superficie antes de recibir cantidades letales de envenenamiento por radiación. Durante su visita, el jugador descubre que los supervivientes del ataque sobrevivieron bajo tierra durante veintidós años, pero solo gracias a las constantes inyecciones de medicamentos antirradiación.
- En el videojuego Detroit: Become Human (2018), el jugador tiene la opción de detonar una bomba de cobalto improvisada durante ciertos finales del juego. La detonación de la bomba hace que los humanos evacuen la ciudad ahora irradiada de Detroit y el área de 50 millas a la redonda, aunque prometen recuperarla de los androides en el futuro. Dependiendo de las acciones del jugador, la ciudad queda vacía o los androides la reclaman como propia.
- En un episodio de dos partes del programa de televisión The Bionic Woman , Doomsday Is Tomorrow, una bomba de cobalto, apodada por su creador como "el instrumento de destrucción más diabólico jamás concebido por el hombre", se utiliza como disparador de un arma más poderosa que puede dejar el mundo sin vida.
Ver también
- Bomba de neutrones
- Armas de destrucción masiva
- Terrorismo nuclear
Referencias
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