Operación Castillo


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Video de prueba de Operation Castle

La Operación Castle fue una serie de pruebas nucleares de alto rendimiento (alta energía) de los Estados Unidos realizadas por la Fuerza de Tarea Conjunta 7 (JTF-7) en el atolón Bikini a partir de marzo de 1954. Siguió a la Operación Upshot-Knothole y precedió a la Operación Teapot .

Realizada como una empresa conjunta entre la Comisión de Energía Atómica (AEC) y el Departamento de Defensa (DoD), el objetivo final de la operación era probar diseños para un arma termonuclear entregable por aeronave . Todos los dispositivos probados, cuyo peso oscilaba entre 6.520 y 39.600 libras (2.960 y 17.960 kg), se construyeron para ser arrojados desde un avión. Sin embargo, habría que acoplar carcasas balísticas, aletas y sistemas de fusión. [1]

Funcionarios del gobierno consideraron que la Operación Castle fue un éxito, ya que demostró la viabilidad de diseños de combustible "seco" desplegables para armas termonucleares . Hubo dificultades técnicas con algunas de las pruebas: un dispositivo tuvo un rendimiento mucho más bajo de lo previsto (un " fizzle "), mientras que otras dos bombas detonaron con más del doble de su rendimiento previsto. Una prueba en particular, Castle Bravo , resultó en una extensa contaminación radiológica. Las consecuencias afectaron a las islas cercanas, incluidos los habitantes y los soldados estadounidenses estacionados allí, así como un barco pesquero japonés cercano (el Daigo Fukuryū Maru), lo que resultó en una muerte directa, y luego continuos problemas de salud para muchos de los expuestos. La reacción pública a las pruebas y la conciencia de los efectos a largo plazo de la lluvia radiactiva se ha atribuido como parte de la motivación para el Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas de 1963.

Fondo

El atolón Bikini había sido sede de pruebas nucleares en 1946 como parte de la Operación Crossroads, donde la cuarta y quinta armas atómicas del mundo fueron detonadas en Bikini Lagoon. Desde entonces, las pruebas de armas nucleares estadounidenses se habían trasladado al atolón Enewetak para aprovechar islas generalmente más grandes y aguas más profundas. Ambos atolones formaban parte del American Pacific Proving Grounds .

Los rendimientos extremadamente altos de las armas del castillo causaron preocupación dentro de la AEC de que el daño potencial a la infraestructura limitada ya establecida en Enewetak retrasaría otras operaciones. Además, se esperaba que el cráter de las armas del castillo fuera comparable al de Ivy Mike , un dispositivo de 10,4 megatones de TNT (Mt) probado en Enewetak en 1952 que deja un cráter de aproximadamente 1 milla (1,6 km) de diámetro que marca la ubicación del isla de prueba destruida Elugelab . [2]

La prueba de Ivy Mike fue la primera "bomba de hidrógeno" del mundo, que produjo una explosión termonuclear o de fusión a gran escala . El dispositivo Ivy Mike usó deuterio líquido , un isótopo de hidrógeno , lo que lo convirtió en una bomba "húmeda". Los complejos mecanismos de Dewar necesarios para almacenar el deuterio líquido a temperaturas criogénicas hicieron que el dispositivo tuviera tres pisos de altura y 82 toneladas de peso total, demasiado pesado y voluminoso para ser un arma utilizable. [3] Con el éxito de Ivy Mike como prueba del Teller-Ulamconcepto de bomba, se inició la investigación sobre el uso de un combustible "seco" para fabricar un arma de fusión práctica para que Estados Unidos pudiera comenzar la producción y el despliegue de armas termonucleares en cantidad. El resultado final incorporó deuteruro de litio como combustible de fusión en el diseño Teller-Ulam, reduciendo enormemente el tamaño y el peso y simplificando el diseño general. La Operación Castle se trazó para probar cuatro diseños de combustible seco, dos bombas húmedas y un dispositivo más pequeño. La aprobación para la Operación Castle fue emitida a JTF-7 por el mayor general Kenneth D. Nichols , gerente general de la AEC, el 21 de enero de 1954.

Experimentos

La Operación Castle se organizó en siete experimentos, todos menos uno de los cuales se llevarían a cabo en el atolón Bikini. A continuación se muestra el calendario de pruebas original (a partir de febrero de 1954). [4]

Autorización AEC para Operation Castle

La prueba Echo se canceló debido a que el diseño de combustible líquido se volvió obsoleto con el éxito del Bravo de combustible seco como se señaló anteriormente. Yankee se consideró igualmente obsoleto y el dispositivo Jughead fue reemplazado por un dispositivo "Runt II" (similar al dispositivo Union ), que se completó apresuradamente en Los Alamos y se envió en avión a Bikini. Con esta revisión, ambos dispositivos de combustible húmedo se eliminaron del programa de pruebas.

La operación Castle estaba destinada a probar el deuteruro de litio (LiD) como combustible de fusión termonuclear. Un sólido a temperatura ambiente, LiD, si funciona, sería mucho más práctico que el combustible deuterio líquido criogénico en el dispositivo Ivy Mike. Se utilizaría el mismo principio de Teller-Ulam que en el dispositivo llamado "Sausage" de Ivy Mike , pero las reacciones de fusión fueron diferentes. Ivy Mike fusionó deuterio con deuterio, pero los dispositivos LiD fusionarían deuterio con tritio. El tritio se produjo durante la explosión irradiando el litio con neutrones rápidos .

Bravo , Yankee (II) y Union utilizaron litio enriquecido en el isótopo Li-6 ( Bravo y Yankee utilizaron litio enriquecido al 40% de Li-6, mientras que el litio utilizado en Union se enriqueció al 95% de Li-6), mientras que Romeo y Koon se alimentaron con litio natural (92% Li-7, 7,5% Li-6). El uso de litio natural sería importante para la capacidad de EE. UU. De expandir rápidamente su arsenal nuclear durante la carrera de armamentos nucleares de la Guerra Fría , ya que las llamadas "Plantas de Desarrollo de Aleaciones" estaban en una etapa temprana cuando se llevó a cabo Castle. . La primera planta comenzó a producir a finales de 1953.

Como cobertura, el desarrollo de armas de deuterio líquido continuó en paralelo. Aunque eran mucho menos prácticos debido a los problemas logísticos relacionados con el transporte, manejo y almacenamiento de un dispositivo criogénico, la carrera armamentista de la Guerra Fría impulsó la demanda de un arma de fusión viable. Los dispositivos "Ramrod" y "Jughead" eran diseños de combustible líquido muy reducidos en tamaño y peso de su predecesor llamado "Sausage". El dispositivo "Jughead" finalmente se convirtió en un arma, y ​​la Fuerza Aérea de los Estados Unidos vio un campo limitado hasta que las bombas H de combustible "seco" se volvieron comunes.

Nectar no era un arma de fusión en el mismo sentido que el resto de la serie Castle . Aunque utilizó combustible de litio para impulsar la fisión , el principal material de reacción en la segunda etapa fue el uranio y el plutonio. Similar a la configuración Teller-Ulam, se utilizó una explosión de fisión nuclear para crear altas temperaturas y presiones para comprimir una segunda masa fisionable . De lo contrario, esto habría sido demasiado grande para sostener una reacción eficiente si se activara con explosivos convencionales. Este experimento tenía como objetivo desarrollar armas de rendimiento intermedio para ampliar el inventario (alrededor de 1-2 Mt frente a 4-8).

Muchas armas de fusión o termonucleares generan gran parte, o incluso la mayor parte, de sus rendimientos a partir de la fisión. Aunque el isótopo de uranio U-238 no sostendrá una reacción en cadena, todavía se fisiona cuando es irradiado por el intenso flujo de neutrones rápido de una explosión de fusión. Debido a que el U-238 es abundante y no tiene masa crítica , se puede agregar (en teoría) en cantidades casi ilimitadas como una manipulación alrededor de una bomba de fusión, ayudando a contener la reacción de fusión y contribuyendo con su propia energía de fisión. Por ejemplo, la fisión rápida del manipulador U-238 contribuyó en un 77% (8,0 megatones) al rendimiento de la explosión de 10,4 Mt Ivy Mike .

Ejecución de pruebas

El evento más notable de Operation Castle fue la prueba Castle Bravo . El combustible seco para Bravo era 40% Li-6 y 60% Li-7. Se esperaba que sólo el Li-6 produjera tritio para la reacción de fusión deuterio-tritio; Se esperaba que el Li-7 fuera inerte. Sin embargo, J. Carson Mark , el jefe de la División de Diseño Teórico de Los Alamos, había especulado que Bravo podría "ir a lo grande", estimando que el dispositivo podría producir un rendimiento explosivo hasta un 20% más de lo que se había calculado originalmente. [5] Se descubrió, debido al mayor rendimiento inesperado, que el Li-7 en el dispositivo también se somete a reproducción que produce tritio. En la práctica, Bravosuperó las expectativas en un 150%, con un rendimiento de 15 Mt, unas 1.000 veces más potente que el arma Little Boy utilizada en Hiroshima . Castle Bravo sigue siendo hasta el día de hoy, la detonación más grande jamás realizada por los Estados Unidos, y la quinta detonación más grande de una bomba H en el mundo.

Debido a que Castle Bravo superó en gran medida su rendimiento esperado, JTF-7 fue sorprendido sin preparación. Gran parte de la infraestructura permanente del atolón Bikini sufrió graves daños. El intenso destello térmico encendió un incendio a una distancia de 20 millas náuticas (37 km) en la isla de Eneu (isla base del atolón Bikini). [6] La lluvia radiactiva resultante contaminó todo el atolón, tanto que no pudo ser abordado por JTF-7 durante las 24 horas posteriores a la prueba, e incluso entonces los tiempos de exposición fueron limitados. [7] A medida que la lluvia radiactiva se extendió a favor del viento hacia el este, más atolones fueron contaminados por cenizas de calcio radiactivo de los bancos de coral incinerados bajo el agua. Aunque los atolones fueron evacuados poco después de la prueba, 239 Marshallese en el Utirik ,Los atolones Rongelap y Ailinginae fueron sometidos a niveles significativos de radiación. También quedaron expuestos 28 estadounidenses estacionados en el atolón Rongerik . Los estudios de seguimiento de los individuos contaminados comenzaron poco después de la explosión como Proyecto 4.1 , y aunque los efectos a corto plazo de la exposición a la radiación para la mayoría de los habitantes de las Islas Marshall fueron leves y / o difíciles de correlacionar, los efectos a largo plazo fueron pronunciados. Además, 23 pescadores japoneses a bordo del Daigo Fukuryū Maru también estuvieron expuestos a altos niveles de radiación. Sufrieron síntomas de intoxicación por radiación y un miembro de la tripulación murió en septiembre de 1954.

La fuerte contaminación y los extensos daños de Bravo retrasaron significativamente el resto de la serie. La reprogramación después de Bravo se publicó oficialmente el 14 de abril de 1954. [8] Las pruebas de Castle Romeo y Koon estaban completas cuando se publicó esta revisión.

A medida que avanzaba la Operación Castle , el aumento de los rendimientos y las consecuencias provocaron que se reevaluaran las ubicaciones de prueba. Si bien la mayoría de las pruebas se planearon para barcazas cerca de la lengua de arena de Iroij, algunas se trasladaron a los cráteres de Bravo y Union . Además, Castle Nectar se trasladó del atolón Bikini al cráter de Ivy Mike en Eniwetok por conveniencia, ya que Bikini todavía estaba muy contaminado por las pruebas anteriores. [9]

La prueba final en Operation Castle tuvo lugar el 14 de mayo de 1954.

  1. ^ Los Estados Unidos, Francia y Gran Bretaña han nombrado en código sus eventos de prueba, mientras que la URSS y China no lo hicieron, y por lo tanto solo tienen números de prueba (con algunas excepciones, se nombraron explosiones pacíficas soviéticas). Traducciones de palabras al inglés entre paréntesis a menos que el nombre sea un nombre propio. Un guión seguido de un número indica un miembro de un evento de salva. Los Estados Unidos también nombraron a veces las explosiones individuales en una prueba de salva de este tipo, que da como resultado "nombre1 - 1 (con nombre2)". Si la prueba se cancela o aborta, los datos de la fila, como la fecha y la ubicación, revelan los planes previstos, cuando se conocen.
  2. ^ Para convertir la hora UT en local estándar, agregue la cantidad de horas entre paréntesis a la hora UT; para el horario de verano local, agregue una hora adicional. Si el resultado es anterior a las 00:00, sume 24 horas y reste 1 del día; si son las 24:00 o más tarde, reste 24 horas y sume 1 al día. Datos históricos de zona horaria obtenidos de la base de datos de zona horaria de IANA .
  3. ^ Nombre aproximado del lugar y una referencia de latitud / longitud; para las pruebas transportadas por cohetes, la ubicación del lanzamiento se especifica antes de la ubicación de la detonación, si se conoce. Algunas ubicaciones son extremadamente precisas; otros (como lanzamientos aéreos y explosiones espaciales) pueden ser bastante inexactos. "~" indica una ubicación aproximada pro-forma probable, compartida con otras pruebas en esa misma área.
  4. ^ La elevación es el nivel del suelo en el punto directamente debajo de la explosión en relación con el nivel del mar; la altura es la distancia adicional agregada o restada por la torre, globo, eje, túnel, caída de aire u otro dispositivo. Para las ráfagas de cohetes, el nivel del suelo es "N / A". En algunos casos, no está claro si la altura es absoluta o relativa al suelo, por ejemplo, Plumbbob / John . Ningún número o unidad indica que el valor es desconocido, mientras que "0" significa cero. La clasificación en esta columna es por elevación y altura sumadas.
  5. ^ El Tratado de Prohibición Parcial de Ensayos Nucleares prohíbe la atmósfera, el lanzamiento aéreo, el globo, la pistola, el misil de crucero, el cohete, la superficie, la torre y la barcaza. El pozo y el túnel sellados son subterráneos y se mantuvieron útiles bajo el PTBT. Las pruebas de cráteres intencionales están en el límite; ocurrieron en virtud del tratado, a veces se protestaron y, en general, se pasaron por alto si se declaraba que la prueba era un uso pacífico.
  6. ^ Incluya desarrollo de armas, efectos de armas, prueba de seguridad, prueba de seguridad del transporte, guerra, ciencia, verificación conjunta e industrial / pacífica, que pueden desglosarse aún más.
  7. ^ Designaciones para los elementos de prueba donde se conocen, "?" indica cierta incertidumbre sobre el valor anterior, apodos para dispositivos particulares entre comillas. Esta categoría de información a menudo no se divulga oficialmente.
  8. ^ Rendimiento energético estimado en toneladas, kilotones y megatones . Una tonelada de TNT equivalente se define como 4,184 gigajulios (1 gigacaloría).
  9. ^ Emisión radiactiva a la atmósfera además de los neutrones rápidos, cuando se conozcan. La especie medida es solo yodo-131 si se menciona, de lo contrario son todas las especies. Ninguna entrada significa desconocido, probablemente ninguno si es subterráneo y "todos" si no; de lo contrario, se indica si se mide en el sitio únicamente o fuera del sitio, cuando se conozca, y la cantidad medida de radiactividad liberada.

Resultados

Bikini Atoll en el verano de 1954 después de la finalización de Operation Castle.

Operation Castle fue un éxito rotundo para la implementación de dispositivos de combustible seco. El diseño de Bravo se convirtió rápidamente en un arma y se sospecha que es el progenitor de la bomba de gravedad Mk-21 . El proyecto de diseño del Mk-21 comenzó el 26 de marzo de 1954 (solo tres semanas después de Bravo ) con la producción de 275 armas a partir de fines de 1955. Romeo , que dependía del litio natural, se convirtió rápidamente en la bomba Mk-17 , la primera bomba desplegable de EE. UU. arma termonuclear , [15] y estaba disponible para las fuerzas estratégicas como un arma de capacidad de emergencia a mediados de 1954. La mayor parte del castillo Los dispositivos de combustible seco finalmente aparecieron en el inventario y, en última instancia, quedaron exentos de la mayoría de las configuraciones termonucleares.

En contraste, el Koon diseñado por Livermore fue un fracaso. Utilizando litio natural y una configuración Teller-Ulam muy modificada , la prueba produjo solo 110 kilotones de un rendimiento esperado de 1,5 megatones. Si bien los ingenieros del Laboratorio de Radiación esperaban que condujera a un nuevo y prometedor campo de armas, finalmente se determinó que el diseño permitía un calentamiento prematuro del combustible de litio, interrumpiendo así las delicadas condiciones de fusión.

Ver también

  • Katsuko Saruhashi
  • Operación Redwing

Referencias

  1. ^ Hansen, pág. IV-183
  2. ^ Operación Ivy , pág 192
  3. ^ Sol oscuro , pág 495.
  4. Castle Series , pág. 247
  5. O'Keefe, página 179
  6. Castle Series, pág 209
  7. ^ Hacker, pág 140
  8. Castle Series pg 268
  9. Castle Series pg 248.
  10. ^ "Base de datos histórica de zona horaria" . iana.com . Consultado el 8 de marzo de 2014 .
  11. ^ a b c d e f g Sublette, Carey, Archivo de armas nucleares , consultado el 6 de enero de 2014
  12. ↑ a b c d e f Hansen, Chuck (1995), Las espadas del Armagedón, vol. 8 , Sunnyvale, CA: Publicaciones de Chukelea, ISBN 978-0-9791915-1-0
  13. ^ a b c d e f Pruebas nucleares de Estados Unidos: julio de 1945 a septiembre de 1992 (PDF) (DOE / NV-209 REV15), Las Vegas, NV: Departamento de energía, Oficina de operaciones de Nevada, 1 de diciembre de 2000, archivado desde el original (PDF) el 12 de octubre de 2006 , consultado el 18 de diciembre de 2013
  14. ^ a b c d e f Yang, Xiaoping; Norte, Robert; Romney, Carl (agosto de 2000), CMR Nuclear Explosion Database (Revisión 3) , SMDC Monitoring Research
  15. ^ Desarrollo de la bomba Mk 17 Archivado el 2 de febrero de 2007 en Wayback Machine , Atomic Museum.com
  • Departamento de Defensa de los Estados Unidos; Agencia Nuclear de Defensa (1982). Serie Castillo . Washington DC: Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos.
  • Departamento de Defensa de los Estados Unidos; Agencia Nuclear de Defensa (1983). Operación Ivy - 1952 . Washington DC: Imprenta del Gobierno de los Estados Unidos.
  • Rhodes, Richard (1995). Sol oscuro . Nueva York, Nueva York: Simon & Schuster.
  • O'Keefe, Bernard J. (1983). Rehenes nucleares . Boston: Compañía Houghton Mifflin.
  • Hacker, Barton C (1994). Elementos de controversia: la Comisión de Energía Atómica y la seguridad radiológica en las pruebas de armas nucleares . Los Ángeles: University of California Press.

enlaces externos

  • El cortometraje Operation Castle Commanders Report (1954) está disponible para su descarga gratuita en Internet Archive
  • El cortometraje Estudios de efectos militares Operation Castle (1954) está disponible para su descarga gratuita en Internet Archive
  • El cortometraje Nuclear Test Film - Operation Castle (1954) está disponible para su descarga gratuita en Internet Archive
  • Operación Castillo en el Archivo de Armas Nucleares
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