Niñito

" Little Boy " era el nombre en clave del tipo de bomba atómica lanzada sobre la ciudad japonesa de Hiroshima el 6 de agosto de 1945 durante la Segunda Guerra Mundial . Fue la primera arma nuclear utilizada en la guerra. La bomba fue lanzada por el Boeing B-29 Superfortress Enola Gay pilotado por el coronel Paul W. Tibbets, Jr. , comandante del Grupo Compuesto 509 de las Fuerzas Aéreas del Ejército de los Estados Unidos y el capitán Robert A. Lewis . Explotó con una energía de aproximadamente 15 kilotones de TNT (63 TJ) y causó muerte y destrucción generalizadas en toda la ciudad. El bombardeo de Hiroshimafue la segunda explosión nuclear provocada por el hombre en la historia, después de la prueba Trinity .

Niñito
Niño pequeño.jpg
Un modelo de niño pequeño de la posguerra
TipoArma nuclear
Lugar de origenEstados Unidos
Historial de producción
DiseñadorLaboratorio Los Alamos
Producido1945
No.  construido26
Especificaciones
Masa9,700 libras (4,400 kg)
Largo10 pies (3,0 m)
Diámetro28 pulgadas (71 cm)
RellenoUranio-235
Peso de llenado64 kilogramos
Rendimiento de explosión15 kilotones de TNT (63 TJ)

Little Boy fue desarrollado por el capitán de corbeta Francisco Abedul 'grupo de s en el Proyecto Manhattan ' s Laboratorio de Los Álamos durante la Segunda Guerra Mundial, una reelaboración de su éxito Thin Man bomba nuclear. Al igual que Thin Man, era un arma de fisión tipo pistola , pero su poder explosivo derivaba de la fisión nuclear del uranio-235 , mientras que Thin Man se basaba en la fisión del plutonio-239 . La fisión se logró disparando un cilindro hueco de uranio enriquecido (la "bala") sobre un cilindro sólido del mismo material (el "objetivo") por medio de una carga de polvo propulsor de nitrocelulosa. Contenía 64 kg (141 lb) de uranio enriquecido, aunque menos de un kilogramo se sometió a fisión nuclear. Sus componentes se fabricaron en tres plantas diferentes para que nadie tuviera una copia del diseño completo.

Después de que terminó la guerra, no se esperaba que el ineficiente diseño de Little Boy volviera a ser necesario, y muchos planos y diagramas fueron destruidos. Sin embargo, a mediados de 1946, los reactores de Hanford Site comenzaron a sufrir mucho por el efecto Wigner , la dislocación de átomos en un sólido causada por la radiación de neutrones y el plutonio se volvió escaso, por lo que se produjeron seis conjuntos de Little Boy en Sandia Base . La Oficina de Artillería de la Armada construyó otros 25 ensamblajes Little Boy en 1947 para que los usara el avión de ataque nuclear Lockheed P2V Neptune que podría ser lanzado desde los portaaviones de la clase Midway . Todas las unidades de Little Boy se retiraron del servicio a fines de enero de 1951.

El físico Robert Serber nombró los dos primeros diseños de bombas atómicas durante la Segunda Guerra Mundial en función de sus formas: Thin Man y Fat Man . El "hombre delgado" era un dispositivo largo y delgado y su nombre provenía de la novela de detectives de Dashiell Hammett y la serie de películas sobre el hombre delgado . El "Hombre Gordo" era redondo y gordo, por lo que recibió su nombre de Kasper Gutman, un robusto personaje de la novela de Hammett de 1930 El halcón maltés , interpretado por Sydney Greenstreet en la versión cinematográfica de 1941 . Little Boy fue nombrado por otros como una alusión a Thin Man ya que se basó en su diseño. [1]

Debido a que se sabía que el uranio-235 era fisionable, fue el primer material buscado en el enfoque del desarrollo de bombas. Como se desarrolló el primer diseño (así como el primero desplegado para el combate), a veces se lo conoce como Mark I. [2] La gran mayoría del trabajo se realizó en forma de enriquecimiento isotópico del uranio necesario para el arma. ya que el uranio-235 constituye solo 1 parte en 140 del uranio natural . [3] El enriquecimiento se realizó en Oak Ridge, Tennessee , donde la planta de separación electromagnética , conocida como Y-12 , entró en pleno funcionamiento en marzo de 1944. [4] Los primeros envíos de uranio altamente enriquecido se enviaron al Laboratorio de Los Alamos en junio. 1944. [5]

La mayor parte del uranio necesario para la producción de la bomba procedían de la Shinkolobwe mina y se hizo disponible gracias a la previsión del director general de la Unión de alta Katanga Mining , Edgar Sengier , que tenía 1.200 toneladas cortas (1.100  t ) de mineral de uranio transportado a un almacén de Nueva York en 1940. [6] Al menos parte de las 1.200 toneladas cortas (1.100 t) además del mineral de uranio y el óxido de uranio capturados por la Misión Alsos en 1944 y 1945 fueron a Oak Ridge para su enriquecimiento, [7 ] al igual que 1.232 libras (559 kg) de óxido de uranio capturado en el submarino alemán  U-234 con destino a Japón después de la rendición de Alemania en mayo de 1945. [8]

Como parte del Proyecto Alberta , el comandante A. Francis Birch (izquierda) ensambla la bomba mientras el físico Norman Ramsey observa. Esta es una de las raras fotos donde se puede ver el interior de la bomba.

Little Boy fue una simplificación de Thin Man, el diseño anterior de arma de fisión tipo pistola . Thin Man, de 17 pies (5,2 m) de largo, fue diseñado para usar plutonio, por lo que también era más que capaz de usar uranio enriquecido . El diseño Thin Man fue abandonado después de que los experimentos de Emilio G. Segrè y su Grupo P-5 en Los Alamos sobre el plutonio producido recientemente en el reactor de Oak Ridge y el sitio de Hanford mostraron que contenía impurezas en forma del isótopo plutonio-240. . Esto tiene una tasa de fisión espontánea y radiactividad mucho más altas que el plutonio producido por ciclotrón en el que se habían realizado las mediciones originales, y su inclusión en el plutonio producido en reactores (necesario para la fabricación de bombas debido a las cantidades requeridas) parecía inevitable. Esto significaba que la tasa de fisión de fondo del plutonio era tan alta que sería muy probable que el plutonio se predetonara y explotara en la formación inicial de una masa crítica. [9]

En julio de 1944, casi toda la investigación en Los Alamos se redirigió al arma de plutonio de tipo implosión. La responsabilidad general del arma tipo pistola de uranio se asignó a la División de Artillería (O) del Capitán William S. Parsons . Todo el diseño, desarrollo y trabajo técnico en Los Alamos se consolidó bajo el grupo del teniente comandante Francis Birch . [10] En contraste con el arma nuclear de implosión de plutonio y el arma de fisión de tipo cañón de plutonio, el arma de tipo cañón de uranio era sencillo, si no trivial, de diseñar. Se siguió el concepto de modo que, en caso de que no se desarrollara una bomba de plutonio, aún fuera posible utilizar el principio de la pistola. En adelante, el diseño de tipo pistola tenía que funcionar solo con uranio enriquecido, y esto permitió que el diseño del Hombre Delgado se simplificara enormemente. Ya no se necesitaba un arma de alta velocidad y se podía sustituir por un arma más simple. El arma simplificada era lo suficientemente corta como para caber en una bahía de bombas B-29. [11]

Las especificaciones de diseño se completaron en febrero de 1945 y se otorgaron contratos para construir los componentes. Se utilizaron tres plantas diferentes para que nadie tuviera una copia del diseño completo. El arma y la recámara fueron fabricados por la Naval Gun Factory en Washington, DC; el caso objetivo y algunos otros componentes de la Planta de Artillería Naval en Center Line, Michigan ; y el carenado trasero y los soportes de montaje de Expert Tool and Die Company en Detroit, Michigan . [12] La bomba, a excepción de la carga útil de uranio, estaba lista a principios de mayo de 1945. [13] El ingeniero del distrito de Manhattan Kenneth Nichols esperaba que el 1 de mayo de 1945 tuviera uranio 235 "para un arma antes del 1 de agosto y una segunda. en algún momento de diciembre ", asumiendo que la segunda arma sería de tipo pistola; Se consideró el diseño de una bomba de implosión para uranio-235, lo que aumentaría la tasa de producción. [14] El proyectil de uranio 235 se completó el 15 de junio y el objetivo el 24 de julio. [15] El objetivo y los premontajes de la bomba (bombas parcialmente ensambladas sin los componentes fisibles) salieron del Astillero Naval de Hunters Point , California, el 16 de julio a bordo del crucero pesado USS  Indianapolis , llegando el 26 de julio. [16] El objetivo se inserta seguido de aire el 30 de julio. [15]

Aunque todos sus componentes habían sido probados, [15] no ocurrió ninguna prueba completa de un arma nuclear tipo pistola antes de que el Little Boy fuera lanzado sobre Hiroshima . La única explosión de prueba de un concepto de arma nuclear había sido un dispositivo de tipo implosión que empleaba plutonio como material fisible, y tuvo lugar el 16 de julio de 1945 en la prueba nuclear Trinity . Hubo varias razones para no probar un tipo de dispositivo Little Boy. Principalmente, había poco uranio-235 en comparación con la cantidad relativamente grande de plutonio que, se esperaba, podría producirse en los reactores de Hanford Site . [17] Además, el diseño del arma era lo suficientemente simple como para que solo se considerara necesario realizar pruebas de laboratorio con el ensamblaje tipo pistola. A diferencia del diseño de implosión, que requería una sofisticada coordinación de cargas explosivas perfiladas, se consideró casi seguro que el diseño tipo pistola funcionaría. [18]

Aunque Little Boy incorporó varios mecanismos de seguridad, no obstante, fue posible una detonación accidental. Por ejemplo, si el bombardero que lleva el dispositivo se estrellara, la "bala" hueca podría introducirse en el cilindro del "objetivo", detonando la bomba o al menos liberando cantidades masivas de radiación; Las pruebas mostraron que esto requeriría un impacto altamente improbable de 500 veces la fuerza de la gravedad. [19] Otra preocupación fue que un choque y un incendio pudieran desencadenar los explosivos. [20] Si se sumergían en agua, los componentes de uranio estaban sujetos a un efecto moderador de neutrones , que no causaría una explosión pero liberaría contaminación radiactiva. Por esta razón, se recomendó a los pilotos que se estrellaran en tierra en lugar de en el mar. [19]

El método de montaje "pistola". Cuando el proyectil de uranio hueco se clavó en el cilindro objetivo, se produjo una explosión nuclear.

El niño pequeño tenía 120 pulgadas (300 cm) de largo, 28 pulgadas (71 cm) de diámetro y pesaba aproximadamente 9,700 libras (4,400 kg). [21] El diseño utilizó el método del cañón para forzar explosivamente una masa subcrítica hueca de uranio enriquecido y un cilindro objetivo sólido juntos en una masa supercrítica, iniciando una reacción nuclear en cadena . [22] Esto se logró disparando una pieza de uranio sobre la otra por medio de cuatro bolsas de seda cilíndricas de polvo de cordita . Este era un propulsor sin humo ampliamente utilizado que consistía en una mezcla de 65 por ciento de nitrocelulosa , 30 por ciento de nitroglicerina , 3 por ciento de vaselina y 3 por ciento de carbamita que se extruyó en gránulos tubulares. Esto le dio un área de superficie alta y un área de combustión rápida, y podría alcanzar presiones de hasta 40,000 libras por pulgada cuadrada (280,000 kPa). Cordite para el niño pequeño en tiempos de guerra se obtuvo de Canadá; El propulsor para los niños pequeños de la posguerra se obtuvo del Picatinny Arsenal . [23] La bomba contenía 64 kg (141 lb) de uranio enriquecido. La mayoría estaba enriquecida al 89%, pero algunas tenían solo un 50% de uranio-235, para un enriquecimiento medio del 80%. [22] Menos de un kilogramo de uranio sufrió fisión nuclear , y de esta masa solo 0,6 g (0,021 oz) se transformó en varias formas de energía, principalmente energía cinética , pero también calor y radiación. [24]

Detalles de montaje

Dentro del arma, el material de uranio-235 se dividió en dos partes, siguiendo el principio del arma: el "proyectil" y el "objetivo". El proyectil era un cilindro hueco con el 60% de la masa total (38,5 kg (85 lb)). Consistía en una pila de nueve anillos de uranio, cada uno de 6.25 pulgadas (159 mm) de diámetro con un orificio de 4 pulgadas (100 mm) en el centro y una longitud total de 7 pulgadas (180 mm), presionados juntos en el extremo frontal de un proyectil de paredes delgadas de 16,25 pulgadas (413 mm) de largo. En el resto del espacio detrás de estos anillos en el proyectil había un disco de carburo de tungsteno con una parte posterior de acero. En el momento del encendido, la bala del proyectil se empujó 42 pulgadas (1.100 mm) a lo largo del cañón de ánima lisa de 72 pulgadas (1.800 mm) de largo y 6.5 pulgadas (170 mm). El "inserto" de tacos era un cilindro de 4 pulgadas (100 mm), 7 pulgadas (180 mm) de longitud con un orificio axial de 1 pulgada (25 mm). La babosa comprendía el 40% de la masa fisionable total (25,6 kg o 56 libras). El inserto era una pila de seis discos de uranio en forma de arandela algo más gruesos que los anillos de proyectil que se deslizaban sobre una varilla de 1 pulgada (25 mm). Luego, esta varilla se extendió hacia adelante a través del tapón de sabotaje de carburo de tungsteno, el yunque que absorbe los impactos y el tope del tapón de la nariz, y finalmente sobresalió por la parte delantera de la carcasa de la bomba. Todo este conjunto de objetivo se aseguró en ambos extremos con contratuercas. [25] [26]

Cuando el proyectil de frente hueco alcanza el objetivo y se desliza sobre el inserto del objetivo, la masa supercrítica de uranio ensamblada estaría completamente rodeada por un reflector de neutrones y manipulación indebida de carburo de tungsteno y acero, ambos materiales con una masa combinada de 2.300 kg ( 5.100 libras). [27] Los iniciadores de neutrones en la base del proyectil fueron activados por el impacto. [28]

Little Boy Internal Components.png

Diseño contrario a la intuición

Durante los primeros cincuenta años después de 1945, todas las descripciones y dibujos publicados del mecanismo de Little Boy suponían que se disparaba un proyectil pequeño y sólido hacia el centro de un objetivo fijo más grande. [29] Sin embargo, las consideraciones de masa crítica dictaban que en Little Boy la pieza hueca más grande sería el proyectil. El núcleo fisionable ensamblado tenía más de dos masas críticas de uranio-235. Esto requirió que una de las dos piezas tuviera más de una masa crítica, evitando la pieza más grande la criticidad antes del ensamblaje por medio de la forma y el contacto mínimo con el sabotaje de carburo de tungsteno reflectante de neutrones.

Un agujero en el centro de la pieza más grande dispersó la masa y aumentó el área de la superficie, permitiendo que escaparan más neutrones de fisión, evitando así una reacción en cadena prematura. [30] Pero, para que esta pieza hueca más grande tenga un contacto mínimo con el pisón, debe ser el proyectil, ya que solo la parte trasera del proyectil estaba en contacto con el pisón antes de la detonación. El resto del carburo de tungsteno rodeaba el cilindro objetivo de masa subcrítica (llamado "inserto" por los diseñadores) con un espacio de aire entre él y el inserto. Esta disposición empaqueta la cantidad máxima de material fisionable en un diseño de ensamblaje de pistola. [30]

Sistema de espoleta

Tapones de armado para un tipo de bomba atómica Little Boy en exhibición en el Museo Aeroespacial Nacional 's Steven F. Udvar-Hazy Center .

El sistema de espoleta fue diseñado para dispararse a la altitud más destructiva, que según los cálculos era de 580 metros (1900 pies). Empleó un sistema de enclavamiento de tres etapas: [31]

  • Un temporizador aseguraba que la bomba no explotara hasta al menos quince segundos después del lanzamiento, una cuarta parte del tiempo de caída previsto, para garantizar la seguridad de la aeronave. El temporizador se activó cuando los enchufes eléctricos que lo conectaban al avión se aflojaron al caer la bomba, lo cambiaron a su batería interna de 24 voltios y pusieron en marcha el temporizador. Al final de los 15 segundos, la bomba estaría a 1.100 m (3.600 pies) de la aeronave, se encendieron los altímetros del radar y se pasó la responsabilidad a la etapa barométrica. [31]
  • El propósito de la etapa barométrica era retrasar la activación del circuito de comando de disparo del altímetro del radar hasta una altitud cercana a la detonación. Una delgada membrana metálica que encierra una cámara de vacío (un diseño similar todavía se usa hoy en día en los barómetros de pared anticuados) se deformó gradualmente a medida que la presión del aire ambiental aumentaba durante el descenso. La espoleta barométrica no se consideró lo suficientemente precisa como para detonar la bomba a la altura de ignición precisa, porque la presión del aire varía con las condiciones locales. Cuando la bomba alcanzó la altura de diseño para esta etapa (según se informa, 2.000 metros, 6.600 pies), la membrana cerró un circuito y activó los altímetros de radar. La etapa barométrica se agregó debido a la preocupación de que las señales de radar externas pudieran detonar la bomba demasiado pronto. [31]
  • Se utilizaron dos o más altímetros de radar redundantes para detectar de forma fiable la altitud final. Cuando los altímetros detectaron la altura correcta, el interruptor de disparo se cerró, encendiendo los tres cebadores de armas BuOrd Mk15, Mod 1 Navy en el tapón de la recámara, que activaron la carga que consta de cuatro bolsas de polvo de seda que contienen cada una 2 libras (0,9 kg) de WM. -tubo ranurado cordite . Esto lanzó el proyectil de uranio hacia el extremo opuesto del cañón del arma a una velocidad de boca eventual de 300 metros por segundo (980 pies / s). Aproximadamente 10 milisegundos después se produjo la reacción en cadena, que duró menos de 1 microsegundo. Los altímetros de radar utilizados fueron radares de advertencia de cola APS-13 modificados del Cuerpo Aéreo del Ejército de los EE. UU. , Apodados "Archie", que normalmente se utilizan para advertir a un piloto de caza de otro avión que se acerca por detrás. [31]

Little Boy en el pozo con bomba en Tinian isla, antes de ser cargado en Enola Gay ' bodega de bombas s. Una sección de la puerta de la bahía de bombas es visible en la parte superior derecha.

Los premontajes de Little Boy fueron designados L-1, L-2, L-3, L-4, L-5, L-6, L-7 y L-11. L-1, L-2, L-5 y L-6 se gastaron en gotas de prueba. La primera prueba de caída se realizó con L-1 el 23 de julio de 1945. Fue lanzado sobre el mar cerca de Tinian para probar el altímetro de radar por el B-29 más tarde conocido como Big Stink , pilotado por el coronel Paul W. Tibbets , el comandante del 509o Grupo Compuesto . Se realizaron dos pruebas de caída más sobre el mar los días 24 y 25 de julio, utilizando las unidades L-2 y L-5 para probar todos los componentes. Tibbets fue el piloto de ambas misiones, pero esta vez el bombardero utilizado fue el conocido posteriormente como Jabit . L-6 se utilizó como ensayo general el 29 de julio. El B-29 Next Objective , pilotado por el Mayor Charles W. Sweeney , voló a Iwo Jima , donde se practicaron los procedimientos de emergencia para cargar la bomba en un avión de reserva. Este ensayo se repitió el 31 de julio, pero esta vez se recargó el L-6 en un B-29 diferente, Enola Gay , pilotado por Tibbets, y la bomba fue lanzada de prueba cerca de Tinian. L-11 fue el conjunto utilizado para la bomba de Hiroshima. [32] [33]

Enola Gay después de la misión de Hiroshima, entrando en hardstand . Lleva la librea del sexto grupo de bombardeo, con el número 82 del vencedor visible en el fuselaje, justo delante de la aleta de cola.

Parsons, el Enola Gay ' Weaponeer s, estaba preocupado por la posibilidad de una detonación accidental si el avión se estrelló en el despegue, por lo que decidió no cargar las cuatro bolsas de polvo cordita en la recámara del arma hasta que el avión estaba en vuelo. Después del despegue, Parsons y su asistente, el segundo teniente Morris R. Jeppson , se dirigieron al compartimento de bombas a lo largo de la estrecha pasarela del lado de babor. Jeppson sostuvo una linterna mientras Parsons desconectaba los cables del cebador, retiraba el tapón de la recámara, insertaba las bolsas de pólvora, reemplazaba el tapón de la recámara y volvía a conectar los cables. Antes de subir a la altura al acercarse al objetivo, Jeppson cambió los tres enchufes de seguridad entre los conectores eléctricos de la batería interna y el mecanismo de disparo de verde a rojo. Entonces la bomba estaba completamente armada. Jeppson monitoreó los circuitos de la bomba. [34]

La nube en forma de hongo sobre Hiroshima después de la caída de Little Boy

La bomba fue lanzada aproximadamente a las 08:15 (JST) del 6 de agosto de 1945. Después de caer durante 44,4 segundos, el tiempo y los gatillos barométricos iniciaron el mecanismo de disparo. La detonación ocurrió a una altitud de 1.968 ± 50 pies (600 ± 15 m). Era menos poderoso que el Fat Man , que cayó sobre Nagasaki , pero los daños y el número de víctimas en Hiroshima fueron mucho mayores, ya que Hiroshima se encontraba en un terreno plano, mientras que el hipocentro de Nagasaki se encontraba en un pequeño valle. Según cifras publicadas en 1945, 66.000 personas murieron como resultado directo de la explosión de Hiroshima y 69.000 resultaron heridas en diversos grados. [35] De esas muertes, 20.000 eran miembros del Ejército Imperial Japonés . [36]

La medición exacta del rendimiento era problemática ya que el arma nunca había sido probada. El presidente Harry S. Truman anunció oficialmente que el rendimiento fue de 20 kilotones de TNT (84 TJ). Esto se basó en la evaluación visual de Parsons de que la explosión fue mayor de lo que había visto en la prueba nuclear de Trinity . Dado que se había estimado en 18 kilotones de TNT (75 TJ), los escritores de discursos redondearon hasta 20 kilotones. Luego se suprimió la discusión, por temor a disminuir el impacto de la bomba en los japoneses. Luis Alvarez , Harold Agnew y Lawrence H. Johnston habían recopilado datos en el plano del instrumento, The Great Artiste , pero no se utilizaron para calcular el rendimiento en ese momento. [37]

Después de que terminaron las hostilidades, un equipo de inspección del Proyecto Manhattan que incluía a William Penney , Robert Serber y George T. Reynolds fue enviado a Hiroshima para evaluar los efectos de la explosión. Al evaluar los efectos sobre objetos y estructuras, Penney concluyó que el rendimiento fue de 12 ± 1 kilotoneladas. [38] Cálculos posteriores basados ​​en la carbonización apuntaron a un rendimiento de 13 a 14 kilotones. [39] En 1953, Frederick Reines calculó el rendimiento en 15 kilotones de TNT (63 TJ). [37] Esta cifra se convirtió en el rendimiento oficial. [40]

Proyecto Ichiban

En 1962, los científicos de Los Alamos crearon una maqueta de Little Boy conocida como "Proyecto Ichiban" para responder algunas de las preguntas sin respuesta, pero no logró aclarar todos los problemas. En 1982, Los Alamos creó una réplica de Little Boy a partir de los dibujos y especificaciones originales. Luego se probó con uranio enriquecido, pero en una configuración segura que no causaría una explosión nuclear. Se utilizó un elevador hidráulico para mover el proyectil y se realizaron experimentos para evaluar la emisión de neutrones. [41] Con base en esto y los datos de The Great Artiste , el rendimiento se estimó en 16,6 ± 0,3 kilotones. [42] Después de considerar muchos métodos de estimación, un informe de 1985 concluyó que el rendimiento era de 15 kilotones de TNT (63 TJ) ± 20%. [40]

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Los efectos generales de las bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki , una película de la Fuerza Aérea de EE. UU.

Después de ser seleccionada en abril de 1945, Hiroshima se salvó de los bombardeos convencionales para servir como un objetivo prístino, donde se podían observar los efectos de una bomba nuclear en una ciudad intacta. [43] Si bien el daño podría estudiarse más tarde, el rendimiento energético del diseño de Little Boy no probado solo se pudo determinar en el momento de la detonación, utilizando instrumentos lanzados en paracaídas desde un avión que volaba en formación con el que lanzó la bomba. Los datos transmitidos por radio de estos instrumentos indicaron un rendimiento de aproximadamente 15 kilotones. [40]

Al comparar este rendimiento con el daño observado, se obtuvo una regla de oro llamada regla del área letal de 5 libras por pulgada cuadrada (34  kPa ). Aproximadamente todas las personas dentro del área donde la onda de choque soportó tal sobrepresión o mayor morirían. [44] En Hiroshima, esa área tenía 3,5 kilómetros (2,2 millas) de diámetro. [45]

El daño provino de tres efectos principales: explosión, fuego y radiación. [46]

Explosión

La explosión de una bomba nuclear es el resultado del aire calentado por rayos X (la bola de fuego) que envía una onda de choque u onda de presión en todas direcciones, inicialmente a una velocidad mayor que la velocidad del sonido, [47] análoga al trueno generado por relámpago. El conocimiento sobre la destrucción de explosiones urbanas se basa en gran medida en estudios de Little Boy en Hiroshima. Los edificios de Nagasaki sufrieron daños similares a distancias similares, pero la bomba de Nagasaki detonó a 3,2 kilómetros (2,0 millas) del centro de la ciudad sobre un terreno montañoso que estaba parcialmente desnudo de edificios. [48]

Casa de armazón en prueba nuclear de 1953, sobrepresión de 5 psi

En Hiroshima, casi todo en un radio de 1,6 kilómetros (1,0 millas) del punto directamente debajo de la explosión fue completamente destruido, a excepción de unos 50 edificios de hormigón fuertemente reforzados y resistentes a los terremotos, de los cuales solo quedaron en pie las cáscaras. La mayoría estaban completamente destrozados, con sus ventanas, puertas, marcos y marcos arrancados. [49] El perímetro del daño severo por explosión siguió aproximadamente el contorno de 5 psi (34 kPa) a 1,8 kilómetros (1,1 millas).

Más tarde, las explosiones de prueba de armas nucleares con casas y otras estructuras de prueba cercanas confirmaron el umbral de sobrepresión de 5 psi. Los edificios urbanos ordinarios que lo experimentaron fueron aplastados, derribados o destruidos por la fuerza de la presión del aire. La imagen de la derecha muestra los efectos de una onda de presión de 5 psi generada por una bomba nuclear en una estructura de prueba en Nevada en 1953. [50]

Un efecto importante de este tipo de daño estructural fue que creó combustible para incendios que se iniciaron simultáneamente en toda la región de destrucción severa.

Fuego

El primer efecto de la explosión fue una luz cegadora, acompañada por el calor radiante de la bola de fuego. La bola de fuego de Hiroshima tenía 370 metros (1.200 pies) de diámetro, con una temperatura superficial de 6.000 ° C (10.830 ° F). [51] Cerca de la zona cero, todo lo inflamable estalló en llamas. Una víctima famosa y anónima de Hiroshima, sentada en escalones de piedra a 260 metros (850 pies) del hipocentro, dejó solo una sombra, después de haber absorbido el calor de la bola de fuego que blanqueó permanentemente la piedra circundante. [52] Se iniciaron incendios simultáneos en toda el área dañada por la explosión por el calor de la bola de fuego y por estufas y hornos volcados, cortocircuitos eléctricos, etc. Veinte minutos después de la detonación, estos incendios se habían fusionado en una tormenta de fuego , atrayendo aire de la superficie desde todas las direcciones hacia alimenta un infierno que consumió todo lo inflamable. [53]

Hiroshima explosión y daños por incendio, mapa de la Encuesta de Bombardeo Estratégico de EE. UU.

La tormenta de fuego de Hiroshima tenía aproximadamente 3,2 kilómetros (2,0 millas) de diámetro, lo que corresponde estrechamente a la zona de daños severos de la explosión. (Vea el mapa USSBS [54] , a la derecha). Los edificios dañados por la explosión proporcionaron combustible para el incendio. La madera estructural y los muebles estaban astillados y esparcidos. Los caminos llenos de escombros obstruyeron a los bomberos. Las tuberías de gas rotas alimentaron el fuego y las tuberías de agua rotas inutilizaron los hidrantes. [53] En Nagasaki, los incendios no se fusionaron en una sola tormenta de fuego, y el área dañada por el fuego era solo un cuarto del tamaño de Hiroshima, debido en parte a un viento del suroeste que alejó los incendios de la ciudad. [55]

Como muestra el mapa, la tormenta de fuego de Hiroshima saltó cortafuegos naturales (canales de ríos), así como cortafuegos preparados. La propagación del fuego se detuvo solo cuando alcanzó el borde del área dañada por la explosión, encontrando menos combustible disponible. [56]

Las cifras precisas de víctimas son imposibles de determinar, porque muchas víctimas fueron incineradas por la tormenta de fuego, junto con todos los registros de su existencia. El informe del Proyecto Manhattan sobre Hiroshima estimó que el 60% de las muertes inmediatas fueron causadas por incendios, pero con la salvedad de que "muchas personas cerca del centro de la explosión sufrieron heridas fatales por más de uno de los efectos de la bomba". [57] En particular, muchas víctimas de incendios también recibieron dosis letales de radiación nuclear.

Radiación

La lluvia radiactiva local es polvo y cenizas del cráter de una bomba, contaminados con productos de fisión radiactivos. Cae a la tierra a sotavento del cráter y puede producir, solo con radiación, un área letal mucho más grande que la de la explosión y el fuego. Con un estallido de aire , los productos de fisión se elevan a la estratosfera , donde se disipan y pasan a formar parte del medio ambiente global. Debido a que Little Boy fue un estallido de aire a 580 metros (1900 pies) sobre el suelo, no hubo cráter de bomba ni lluvia radiactiva local. [58]

Sin embargo, un estallido de intensa radiación de neutrones y gamma provino directamente de la bola de fuego. Su radio letal era de aproximadamente 1,3 kilómetros (0,8 millas), [45] cubriendo aproximadamente la mitad del área de la tormenta de fuego. Se estima que el 30% de las muertes inmediatas fueron personas que recibieron dosis letales de esta radiación directa, pero murieron en la tormenta de fuego antes de que sus lesiones por radiación se hicieran evidentes. Más de 6.000 personas sobrevivieron a la explosión y al fuego, pero murieron a causa de las lesiones por radiación. [57] Entre los sobrevivientes lesionados, el 30% tenía lesiones por radiación [59] de las que se recuperaron, pero con un aumento de por vida en el riesgo de cáncer. [60] [61] Hasta la fecha, no se ha observado evidencia de enfermedades hereditarias relacionadas con la radiación entre los hijos de los sobrevivientes. [62] [63] [64]

Equivalente de arma convencional

Aunque Little Boy explotó con la energía equivalente a 16.000 toneladas de TNT, el Estudio de Bombardeo Estratégico estimó que la misma explosión y el efecto de fuego podrían haber sido causados ​​por 2.100 toneladas de bombas convencionales : "220 B-29 que transportaban 1.200 toneladas de bombas incendiarias , 400 toneladas de bombas de alto explosivo y 500 toneladas de bombas de fragmentación antipersonal ". [65] Dado que el objetivo se extendió a través de un plano bidimensional, el componente vertical de una sola explosión nuclear esférica se desperdició en gran medida. Un patrón de bomba de racimo de explosiones más pequeñas habría sido una combinación más eficiente desde el punto de vista energético con el objetivo. [sesenta y cinco]

Una de las cinco carcasas construidas para la bomba Little Boy utilizada en Hiroshima en exhibición en el Imperial War Museum de Londres durante 2015

Cuando terminó la guerra, no se esperaba que el ineficiente diseño de Little Boy volviera a ser necesario, y muchos planos y diagramas fueron destruidos. Sin embargo, a mediados de 1946, los reactores de Hanford Site sufrían mucho por el efecto Wigner . Ante la perspectiva de no más plutonio para nuevos núcleos y no más polonio para los iniciadores de los núcleos que ya habían sido producidos, el Director del Proyecto Manhattan, el Mayor General Leslie R. Groves , ordenó que se prepararan algunos Little Boys como un medida provisional hasta que se pueda encontrar una cura. No había conjuntos de Little Boy disponibles y no se pudo encontrar un conjunto completo de diagramas del Little Boy, aunque había dibujos de los diversos componentes y existencias de repuestos. [66] [67]

En la base Sandia , tres oficiales del ejército, los capitanes Albert Bethel, Richard Meyer y Bobbie Griffin, intentaron recrear al Little Boy. Fueron supervisados ​​por Harlow W. Russ, un experto en Little Boy que sirvió en el Proyecto Alberta en Tinian, y ahora era líder del Grupo Z-11 de la División Z del Laboratorio de Los Alamos en Sandia. Poco a poco, lograron ubicar los dibujos y las piezas correctos y descubrieron cómo iban juntos. Finalmente, construyeron seis ensamblajes de Little Boy. Aunque se probaron las carcasas, los barriles y los componentes, no se suministró uranio enriquecido para las bombas. A principios de 1947, el problema causado por el efecto Wigner estaba en vías de solución, y los tres oficiales fueron reasignados. [66] [67]

La Oficina de Artillería de la Marina construyó 25 ensamblajes Little Boy en 1947 para su uso por el avión portaaviones Lockheed P2V Neptune con capacidad nuclear (que podría lanzarse pero no aterrizar en los portaaviones de la clase Midway ). Los componentes fueron producidos por las Plantas de Artillería Naval en Pocatello, Idaho y Louisville, Kentucky . En 1948 había suficiente material fisionable disponible para construir diez proyectiles y objetivos, aunque solo había suficientes iniciadores para seis. [68] Todas las unidades de Little Boy se retiraron del servicio a finales de enero de 1951. [69] [70]

El Smithsonian Institution exhibió un Little Boy (completo, excepto uranio enriquecido), hasta 1986. El Departamento de Energía sacó el arma del museo para retirar sus componentes internos, por lo que las bombas no pudieron ser robadas y detonaron con material fisionable. El gobierno devolvió la carcasa vacía al Smithsonian en 1993. Otras tres bombas desarmadas están en exhibición en los Estados Unidos; otro está en el Imperial War Museum de Londres. [29]

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  • Descripción del niño pequeño en NuclearWeaponArchive.org de Carey Sublette
  • Nuclear Files.org Definición y explicación de 'Little Boy'
  • El Archivo de Armas Nucleares
  • Simulación de "Little Boy" una simulación interactiva de "Little Boy"
  • Modelo 3D de niño pequeño
  • Hiroshima & Nagasaki Recordó información sobre la preparación y el lanzamiento de la bomba de Little Boy
  • Little Boy Bomba Nuclear en el Imperial War Museum de Londres Reino Unido (jpg)