En el panorama cinematográfico de 2023, Oppenheimer emergió no solo como una pieza maestra visual, sino como un homenaje profundo a uno de los momentos más arrolladores en la historia humana: el nacimiento de la era atómica. Esta cinta, recientemente laureada con un Óscar a la mejor película, trasciende el mero entretenimiento para convertirse en una exploración detallada y meticulosa de la física, la ética y las consecuencias reales detrás de la creación de la bomba atómica, ofreciendo la oportunidad a las nuevas generaciones de conocer la historia de una forma bastante dinámica.
Un mundo en crisis: El preámbulo de la era atómica de Oppenheimer
Para comenzar es imperativo comprender cuál fue el contexto histórico de estos hechos que dieron origen a la bomba atómica. En 1930, el mundo estaba experimentando las secuelas de la Gran Depresión, que había comenzado en 1929 con el colapso del mercado de valores en los Estados Unidos. La depresión económica afectó a casi todos los países del mundo, provocando una disminución masiva del comercio internacional, el aumento del desempleo y la pobreza, así como la inestabilidad política en muchas regiones.
En Estados Unidos, la tasa de desempleo alcanzó niveles sin precedentes, y muchas empresas y bancos quebraron. El presidente estadounidense, Herbert Hoover, implementó medidas para intentar combatir la crisis, pero estas resultaron insuficientes para revertir la situación.
Para Europa, la depresión también tuvo un impacto devastador. Muchos países europeos enfrentaron altas tasas de desempleo, crisis bancarias y agitación social. Además, la situación económica precaria contribuyó al ascenso de movimientos políticos extremistas, como el nazismo en Alemania y el fascismo en Italia.
En otras partes del mundo, las economías también sufrieron los efectos de la depresión. En América Latina, por ejemplo, se produjo una caída en los precios de las exportaciones, lo que afectó gravemente a las economías dependientes de la agricultura y la minería.
Para el año 1930, el mundo estaba inmerso en una profunda crisis económica y social debido a la Gran Depresión, que tuvo consecuencias devastadoras en casi todos los países, exacerbando la pobreza, el desempleo y la inestabilidad política a nivel global. Este periodo de incertidumbre no solo desafió la resiliencia global, sino que también sembró las semillas de conflictos futuros y de la búsqueda desesperada por soluciones radicales.
Fundamentos Teóricos: Einstein y la ecuación que cambió el mundo
Albert Einstein: En 1905, Einstein propuso la famosa ecuación 2E=mc2, una relación que demostraba que la energía y la masa son intercambiables, estableciendo una base teórica crítica para la energía nuclear. Esta ecuación no solo profundizó nuestra comprensión del universo, sino que también allanó el camino para el desarrollo de tecnologías revolucionarias.
Descifrando la Estructura Atómica: Bohr, Rutherford, y Chadwick
Niels Bohr: Bohr desarrolló el modelo atómico basado en la teoría cuántica, ofreciendo una explicación de cómo los electrones orbitan alrededor del núcleo, lo que permitió a los científicos entender mejor las reacciones nucleares y la estructura atómica.
Ernest Rutherford: A través de sus experimentos pioneros, Rutherford descubrió que un átomo tiene un núcleo central denso, introduciendo el concepto de que la mayor parte de la masa del átomo está concentrada en el núcleo.
James Chadwick: En 1932, Chadwick realizó el descubrimiento del neutrón, una partícula sin carga dentro del núcleo atómico. Este hallazgo fue crucial para el desarrollo de teorías sobre la estabilidad nuclear y la reactividad.
Avances en física nuclear: Becquerel, Curie y la radioactividad
Henri Becquerel junto a Marie y Pierre Curie: Estos pioneros en física nuclear descubrieron la radioactividad, un proceso natural mediante el cual los átomos emiten partículas o radiación energética. Sus investigaciones profundizaron significativamente el entendimiento de los procesos nucleares y abrieron nuevas vías para el estudio de la energía atómica.
La revolución del átomo fue el resultado de la colaboración y el ingenio de numerosos científicos cuyas contribuciones han moldeado el curso de la ciencia moderna. Desde la teórica ecuación de Einstein hasta los experimentos prácticos de Rutherford, cada descubrimiento sirvió como un ladrillo fundamental en la construcción del conocimiento nuclear.
Oppenheimer: Neutrones a través de cada elemento de la tabla periódica
Enrico Fermi, un físico italiano conocido por sus contribuciones a la física teórica y experimental, junto con un equipo de destacados científicos que incluía a Emilio Segrè, Ettore Majorana y Edoardo Amaldi, inició un proyecto ambicioso en 1934.
El objetivo del proyecto era realizar experimentos de bombardeo de neutrones con cada elemento de la tabla periódica para estudiar su comportamiento bajo irradiación. Esto fue un paso crucial en la comprensión de las reacciones nucleares y la posibilidad de inducir transmutaciones de elementos.
El trabajo de Fermi y su equipo sentó las bases para el desarrollo de la fisión nuclear y los posteriores avances en la energía nuclear y la física de partículas. Este proyecto en particular contribuyó al conocimiento fundamental sobre la estructura del núcleo atómico y la manera en que los átomos podían ser manipulados mediante la irradiación con neutrones.
Lise Meitnet y Otto Hahn: Piezas claves para la comprensión del trabajo de Fermi en 1938
Lise Meitner fue una física austriaca que realizó importantes contribuciones a la física nuclear y la fisión nuclear. Nació en 1878 y trabajó en colaboración con Otto Hahn en el estudio de la radioactividad y la física nuclear durante la primera mitad del siglo XX.
Uno de los logros más destacados de Meitner ocurrió en 1938, cuando ella y su sobrino, Otto Frisch, interpretaron los resultados experimentales de Otto Hahn y Fritz Strassmann sobre la fisión nuclear del uranio.
Meitner y Frisch fueron los primeros en comprender que los resultados indicaban la división del núcleo del átomo de uranio en elementos más ligeros, liberando una gran cantidad de energía.
Esta interpretación fue relevante para la comprensión de la fisión nuclear y tuvo importantes implicaciones tanto en la investigación científica como en el desarrollo de la energía nuclear y las armas nucleares.
Luego estos científicos descubrirían que la reacción no tenía la emisión de energía esperada y no comprendían el porqué, posteriormente se llegaría a la respuesta. De los dos tipos de Uranio que existen, el 235 y 239, el que generaba mayor respuesta de emisión de energía sería el 235 en estado puro o potenciado. Adicionalmente, se obtendría la misma reacción del Plutón.
Más tarde, en la década de 1940, estos avances en la comprensión de las reacciones nucleares serían cruciales para el desarrollo de la bomba atómica durante la Segunda Guerra Mundial, un proyecto liderado por científicos como Fermi, que emigró a los Estados Unidos y trabajó en el Proyecto Manhattan.
El Proyecto Manhattan dirigido por Oppenheimer
Durante la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos emprendió una iniciativa sin precedentes conocida como el Proyecto Manhattan. Esta operación de investigación y desarrollo tuvo un solo objetivo: la creación de la primera bomba atómica del mundo. Con el apoyo del presidente Franklin D. Roosevelt y la participación indirecta de líderes como Winston Churchill, este proyecto representó un punto de inflexión en la tecnología nuclear.
Concebido en un momento de urgencia global, con el temor de que la Alemania nazi pudiera alcanzar primero esta capacidad destructiva, el Proyecto Manhattan se convirtió en una carrera contra el tiempo y la adversidad. Desde 1942 hasta 1946, un diverso equipo de científicos de renombre, ingenieros y personal militar, tanto estadounidenses como de otras nacionalidades, se congregaron para lograr lo que muchos consideraban imposible.
Entre los luminares que dirigieron estos esfuerzos se encontraban:
- J. Robert Oppenheimer, es conocido como el “padre de la bomba atómica” por su papel de liderazgo científico.
- Enrico Fermi, cuyos conocimientos en física nuclear fueron clave en el desarrollo de la tecnología de reactores.
- Richard Feynman, cuya brillantez en la teoría cuántica contribuyó significativamente al diseño y comprensión de la bomba.
- Niels Bohr, cuyas teorías sobre la estructura atómica influenciaron profundamente el proyecto, aunque no estuvo involucrado directamente en el equipo principal.
Los trabajos del proyecto se dispersaron a través de varios sitios en los Estados Unidos, incluyendo laboratorios en Los Álamos (Nuevo México), Oak Ridge (Tennessee), y Hanford (Washington).
Cada uno de estos laboratorios desempeñó un papel crucial en el desarrollo del Proyecto Manhattan durante la Segunda Guerra Mundial. Una breve descripción de lo que sucedió en cada uno de ellos:
Los Álamos (Nuevo México):
- Los Álamos fue el principal sitio de investigación y desarrollo del Proyecto Manhattan. Dirigido por J. Robert Oppenheimer, este laboratorio se centró en el diseño y la construcción de las armas nucleares, en particular la bomba de plutonio. Aquí se reunieron algunos de los mejores científicos del mundo para trabajar en el proyecto, incluidos físicos, químicos, ingenieros y matemáticos.
- En Los Álamos, se llevaron a cabo investigaciones fundamentales sobre la física nuclear, se desarrollaron modelos teóricos para la fisión nuclear y se diseñaron los dispositivos explosivos necesarios para detonar las bombas atómicas.
- La primera prueba nuclear exitosa, conocida como la Prueba Trinity, se llevó a cabo en el desierto cerca de Los Álamos el 16 de julio de 1945.
Oak Ridge (Tennessee):
- Oak Ridge fue el principal sitio de producción de materiales fisionables, en particular uranio enriquecido y plutonio, utilizados en la fabricación de las bombas atómicas.
- En Oak Ridge, se construyeron enormes instalaciones de separación isotópica y reactores nucleares para producir uranio enriquecido mediante el método de difusión gaseosa y el método de separación electromagnética.
- La producción de uranio enriquecido en Oak Ridge fue fundamental para el desarrollo de la bomba de uranio que se utilizó en el bombardeo de Hiroshima en agosto de 1945.
Hanford (Washington):
- Hanford fue otro importante sitio de producción de materiales fisionables, especialmente plutonio, utilizado en las bombas atómicas.
- En Hanford, se construyeron reactores nucleares de tipo «B» para producir plutonio mediante la irradiación de barras de combustible de uranio enriquecido. Después del proceso de irradiación, el plutonio se separaba de las barras de combustible y se refinaba para su uso en las bombas atómicas.
- El plutonio producido en Hanford fue utilizado en la bomba de plutonio detonada sobre Nagasaki en agosto de 1945.
En resumen, Los Álamos se centró en el diseño y desarrollo de las armas nucleares, mientras que Oak Ridge y Hanford se dedicaron principalmente a la producción de los materiales fisionables necesarios para las bombas atómicas.
La conclusión de este monumental esfuerzo se manifestó el 16 de julio de 1945, con la primera detonación exitosa de una bomba atómica en el sitio de pruebas de Trinity, en Nuevo México. Este evento marcó el inicio de la era nuclear y fue seguido por el uso militar de la tecnología en Hiroshima y Nagasaki en agosto de 1945, lo que resultó en un devastador fin para la Segunda Guerra Mundial y cambió el curso de la historia.
Destrucción total: Bombardeos atómicos sobre Hiroshima y Nagasaki
El 6 de agosto de 1945, luego del lanzamiento de la bomba de Uranio 235 llamada «Little Boy«, la ciudad de Hiroshima quedo reducida a escombros, la detonación mató al instante a 66.000 personas, hiriendo a otras 69.000.
El 9 de agosto fue lanzada, «Fat Man«, una bomba de Plutonio-239 que detonó sobre Nagasaki. Esta ocasiono al menos 70.000 muertes de forma instantánea y muchas más posteriormente a consecuencia de los altos niveles de radiación.
Después de las explosiones, los científicos se percataron de los altos niveles de radiación en la zona, los cuales aún se pueden detectar. Nadie sabía exactamente cuáles serían los efectos que tendría la radiación hasta el momento, muchas personas al caer la bomba fueron incineradas al instante, los sobrevivientes tuvieron graves quemaduras, y quienes aparentemente no habían sido lesionados sufrieron por el contacto con la radiación. Muchas personas desarrollaron cáncer y por la modificación genética transmitieron un gen con mayor predisposición a esta enfermedad a sus descendientes.
El Proyecto Manhattan no solo demostró la capacidad de la ciencia y la ingeniería para alcanzar logros antes inimaginables, sino que también planteó cuestiones éticas y morales que aún resuenan en la sociedad contemporánea. Al ser violados tantos derechos humanos, este suceso origino la necesidad de crear una Declaración Universal de Derechos Humanos. Su legado, complejo y multifacético, continúa influyendo en las discusiones sobre energía, armamento y política internacional hasta el día de hoy.
Es importante destacar que aunque el descubrimiento de la energía nuclear representó mucho en términos sociales, y políticos, principalmente negativos luego de la gran destrucción en Hiroshima, la energía nuclear en la actualidad representa una salida positiva al problema energético, siendo posible la generación de energía a través de reactores nucleares, e incluso baterías de energía nuclear con una duración que supera por mucho las baterías de litio.
Referencias
- Bombas atómicas: La masacre nuclear de Hiroshima y Nagasaki. (2023, August 17). historia.nationalgeographic.com.es. https://historia.nationalgeographic.com.es/a/hiroshima-nagasaki-masacre-bombas-atomicas_10590#slide-5
- Born, M., & Oppenheimer, J. R. (2000). ON THE QUANTUM THEORY OF MOLECULES. In World Scientific series in 20th century chemistry (pp. 1–24). https://doi.org/10.1142/9789812795762_0001
- Padilla, P. R. (2023, August 9). La decisión de Truman: el presidente que lanzó la bomba atómica de Oppenheimer. XLSemanal. https://www.abc.es/xlsemanal/a-fondo/harry-truman-y-la-bomba-atomica-oppenheimer.html
