¿Fueron amistosos los indígenas? Así fue la primera reacción en cadena en un reactor nuclear construido por el hombre

En 1942, James B. Conant en la Universidad de Harvard recibía una llamada telefónica con el siguiente mensaje en clave: “Le interesará saber que el navegante italiano acaba de desembarcar en el Nuevo Mundo. La Tierra no era tan grande como habíamos estimado y ha llegado al Nuevo Mundo antes de lo previsto”.

De nuevo la historia de Europa y América volverían a cambiar de manera definitiva pues al alcanzar la criticidad (estado en el que la reacción nuclear es autosostenible) el primer reactor construido por hombres -Chicago Pile 1- la gran cantidad de energía contenida en el núcleo atómico se ponía a disposición de la humanidad. Comenzaba así la era nuclear.

El navegante italiano del siglo XX era Enrico Fermi, el cual tras ser galardonado con el Premio Nóbel en 1938 por sus trabajos sobre elementos transuránicos (elementos químicos con número atómico mayor que el del uranio: 92) se instaló en Norteamérica no volviendo a pisar nunca más suelo italiano. La prensa fascista italiana le había criticado duramente por asistir a la ceremonia sin el uniforme del partido y por no saludar brazo en alto al recibir el galardón.

Tres bombas -Trinity, Little Boy y Fat Man- fueron finalmente fabricadas, miles de científicos dedicaron varios años de sus vidas a dicha investigación en la que se invirtieron en total alrededor de 1500 millones de dólares al final de la guerra. Varios sistemas de separación de uranio fueron investigados así como toda la química y los métodos de separación del plutonio.

Al igual que hay evidencias de que Cristóbal Colón no fue el primero en llegar al continente americano por el Atlántico, tampoco la reacción en cadena (reacción nuclear que se sostiene en el tiempo) lograda por Fermi y su equipo era la primera en producirse en la Tierra. Posteriores estudio de minerales de Uranio procedentes de la mina de Oklo en Gabón permitieron probar que ya se había producido mucho antes en la naturaleza, hace 2000 millones de años.

Fermi trabajaba con el mayor secreto posible en una pista de squash situada debajo de las gradas del estadio de fútbol de la Universidad de Chicago, donde estaba montando una estructura en la que se apilaban decenas de miles de bloques de grafito, algunos de ellos perforados y rellenos con uranio en forma de óxido o metal. Al tratarse de un apilamiento, esta estructura recibió el nombre de “pila atómica” en lugar de reactor, expresión que se acuñaría mucho más tarde. Según sus cálculos cuando la estructura alcanzara los 7 metros de lado se produciría poco a poco la reacción en cadena, pero antes de finalizar su construcción  las mediciones indicaron que el tamaño crítico con el que se produciría la reacción era algo inferior al previsto en el diseño.

Durante la construcción de la pila, la broma más corriente entre los científicos que trabajaban en ella era: “Si los contribuyentes vieran en qué hemos gastado millón y medio de dólares pensarían que estamos locos, pero si supieran por qué los hemos gastado, entonces sí que no les cabría duda alguna de que lo estamos”. Sabían que su objetivo era la obtención de plutonio para fabricar una bomba cuyo poder destructivo sería superior a todas las armas conocidas hasta el momento, pero el temor obsesivo a que los alemanes trabajaran en la misma dirección y pudieran adelantarse junto con el apasionamiento por la investigación hizo que los escrúpulos morales se dejaran de lado.

Sin embargo, para llegar a este punto fueron necesarios años de esfuerzo y estudio, cuyos antecedentes se remontan al menos hasta 1938, año en que los experimentos de dos científicos alemanes, Otto Hans y Fritz Strassman, demostraban que el uranio al ser bombardeado con neutrones daba lugar a dos elementos diferentes. Sería la física austriaca Lise Meitner quien se imaginó que estos fragmentos eran el resultado de una fisión o fractura del átomo de uranio y quien comprobó que la suma de sus masas no alcanza a ser la masa exacta del uranio. Lise y su sobrino Frisch sugirieron que la masa desaparecida se había transformado en energía y aplicando la teoría de Einstein formulada en 1905 (E=mc2) calcularon que la energía liberada sería del orden de 200 MeV por átomo fisionado. Estos resultados serían confirmados experimentalmente por ellos mismos así como por varias universidades en EEUU y por el equipo de Frederic-Joliot Curie en Francia. En 1939 tanto la Universidad de Columbia como el equipo de Fermi iniciaba unos experimentos para determinar el número de neutrones emitidos por el uranio al fisionarse, trabajos que junto con el descubrimiento del Plutonio en 1940 serían determinantes en la consecución de la reacción en cadena.

Todo ello sería posible gracias al arte de coordinar todas las especialidades que el proyecto requería: la ciencia, la ingeniería, la industria e incluso la estructura militar se unieron en un esfuerzo conjunto sin precedentes que culminó en la creación de equipos internacionales y la consecución de objetivos en tiempo record. Lo que supuso a su vez un cambio de paradigma de la investigación científica pasando a ser una empresa tecnológica compleja, que involucra a cientos de personas en los equipos y llegando a requerir una organización de programas experimentales que podrían difuminar la frontera entre lo que se considera ciencia, tecnología y producción industrial.

Afortunadamente y tal como sucedió en el mito de Pandora, en el que tras salir de la caja todos los males en forma de insectos ésta se abrió por segunda vez dejando salir una maravillosa libélula llamada Esperanza, en pocos años la energía atómica tendría un uso extensivo, movería las ruedas de la industria y proporcionaría luz y calor a los hogares además de contar con importantes usos médicos. Estos comienzos de uso no militar tendrían su punto de partida en la Conferencia Internacional sobre los usos pacíficos de la energía atómica mantenida en Ginebra en agosto de 1955 donde se dieron cita 1260 científicos y 800 observadores de 72 naciones para compartir más de 1200 publicaciones y participar en los grupos de discusión sobre el uso no militar de la energía nuclear. La UN llegó a publicar 16 volúmenes de más de 500 páginas sobre los trabajos de dicha Conferencia.

Pero todo ello no habría sido posible si el día 2 de diciembre de 1942, Fermi y su equipo no hubieran concentrado todo su esfuerzo en culminar con éxito un peligroso experimento. Así pues, cuando Conant contestó emocionado al mensaje en clave de A. H. Compton, su respuesta no fue otra que ¿los indígenas fueron amistosos? y Compton respondió: “Todos han desembarcado seguros y contentos”.

Inspirado en el libro The Atomic Quest: A Personal Narrative by Arthur Holly Compton.

Isabel del Río Luna es licenciada en Ciencias Físicas.