{"id":8674,"date":"2013-12-15T18:44:02","date_gmt":"2013-12-15T16:44:02","guid":{"rendered":"http:\/\/www.alpoma.net\/tecob\/?p=8674"},"modified":"2013-12-15T18:44:02","modified_gmt":"2013-12-15T16:44:02","slug":"la-pila-de-chicago","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/alpoma.net\/tecob\/?p=8674","title":{"rendered":"La pila de Chicago"},"content":{"rendered":"<p>Recientemente se han publicado, bajo dominio p\u00fablico<sup>1<\/sup>, algunas im\u00e1genes realmente interesantes sobre la <strong><a href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Chicago_Pile-1\">primera pila at\u00f3mica de la historia<\/a><\/strong> (Chicago Pile-1). He aqu\u00ed una selecci\u00f3n de esas im\u00e1genes que, adem\u00e1s, me sirven para a\u00f1adir algunos datos y comentarios sobre tan hist\u00f3rico lugar.<sup>2<\/sup><\/p>\n<p>Todo sucedi\u00f3 en plena <strong>Segunda Guerra Mundial<\/strong>, en medio del esfuerzo estadounidense por conseguir la primera bomba at\u00f3mica. No debe extra\u00f1ar, por tanto, que el lugar elegido para crear el <strong>primer reactor de fisi\u00f3n nuclear controlada<\/strong> de la historia fuera todo un secreto. Es m\u00e1s, en el exterior parec\u00eda cualquier cosa menos un laboratorio de vanguardia, como puede verse en estas dos fotograf\u00edas.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692498845\/\" title=\"HD.5A.009 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm6.staticflickr.com\/5484\/10692498845_6c65ae4f3c_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.009\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Vista general de las gradas de la cara oeste del Alonzo Stagg Field, un estadio abandonado situado en la Universidad de Chicago.<\/em><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692500395\/\" title=\"HD.5A.011 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm8.staticflickr.com\/7400\/10692500395_f7c2f1ee2d_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.011\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Exterior del Stagg Field durante la Segunda Guerra Mundial. El estadio llevaba el nombre de un c\u00e9lebre entrenador universitario de la \u00e9poca.<\/em><\/p>\n<p>Lo que sucedi\u00f3 bajo esas gradas el <strong>2 de diciembre de 1942<\/strong> s\u00f3lo era conocido por un grupo muy secreto de cient\u00edficos, t\u00e9cnicos y militares. Una nueva era estaba a punto de comenzar en lo que, poco tiempo antes, hab\u00eda sido <strong>una simple pista de squash<\/strong>.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692800856\/\" title=\"HD.5A.022 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm6.staticflickr.com\/5532\/10692800856_0ff23f4a88_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.022\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Este es el lugar en el que cambi\u00f3 la historia para siempre. En esta pista de squash, bajo el grader\u00edo oeste del Stagg Field en la Universidad de Chicago, se inici\u00f3 la Era At\u00f3mica.<\/em><\/p>\n<p>Atardec\u00eda aquel d\u00eda cuando, ante un peque\u00f1o grupo de cient\u00edficos, <strong>fue retirada una barra de control cubierta de cadmio por parte de George Weil<\/strong>. Aquel sencillo gesto fue el punto de inicio de la primera reacci\u00f3n de fisi\u00f3n nuclear controlada de la historia. <\/p>\n<p>Si uno no sab\u00eda qu\u00e9 se coc\u00eda all\u00ed dentro, seguro que no hubiera entendido el buen humor que reinaba al ponerse en marcha con \u00e9xito la <strong>Pila-1<\/strong>. A fin de cuentas, aquello no era m\u00e1s que una habitaci\u00f3n rectangular de 9 por 18 metros en la que alguien hab\u00eda apilado un mont\u00f3n de \u00abladrillos\u00bb y listones de madera y los hab\u00eda cubierto con una lona. Ese alguien era el genial <strong><a href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Enrico_Fermi\">Enrico Fermi<\/a><\/strong> que, junto con <strong><a href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Le%C3%B3_Szil%C3%A1rd\">Le\u00f3 Szil\u00e1rd<\/a><\/strong>, Martin Whittaker y Walter Zinn, se hab\u00edan encargado de dise\u00f1ar y organizar el montaje. El conjunto era tan inofensivo aparentemente, dir\u00edase que incluso vulgar, que corr\u00eda una broma entre los cient\u00edficos, que comentaban:<\/p>\n<blockquote><p><em>Si los contribuyentes vieran en qu\u00e9 hemos gastado mill\u00f3n y medio de d\u00f3lares pensar\u00edan que estamos locos, pero si supieran por qu\u00e9 los hemos gastado, entonces s\u00ed que no les cabr\u00eda duda alguna de que lo estamos.<\/em><\/p><\/blockquote>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692800196\/\" title=\"HD.5A.020 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm6.staticflickr.com\/5512\/10692800196_31ea443266_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.020\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Dibujo de la Pila-1 o CP-1, la culminaci\u00f3n de una de las fases m\u00e1s importantes del inmenso <strong><a href=\"http:\/\/es.wikipedia.org\/wiki\/Proyecto_Manhattan\">Proyecto Manhattan<\/a><\/strong>. <\/em><\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692800816\/\" title=\"HD.5A.021 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm3.staticflickr.com\/2839\/10692800816_8df8404587_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.021\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Dibujo de la Pila-1 realizado por Melvin A. Miller.<\/em><!--more--><\/p>\n<p>Apenas hac\u00eda tres a\u00f1os que se hab\u00eda descubierto que <strong>bombardeando \u00e1tomos de uranio con neutrones, ocasionalmente se produc\u00eda una ruptura o fisi\u00f3n nuclear<\/strong>. M\u00e1s tarde se descubri\u00f3 que, en ese proceso de fisi\u00f3n, se generaban nuevos neutrones que, a su vez, pod\u00edan iniciar nuevas reacciones de ruptura nuclear en \u00e1tomos de uranio cercanos. Naci\u00f3 as\u00ed el concepto de <strong>reacci\u00f3n en cadena<\/strong>. \u00bfSer\u00eda posible crear una reacci\u00f3n en cadena autosostenida? Para lograr tal fin, hab\u00eda que reunir <strong>una masa cr\u00edtica de material fisionable<\/strong> cuidadosamente calculada.<\/p>\n<p>Todo hab\u00eda comenzado a <strong>finales de 1938<\/strong> en Berl\u00edn. <strong>Otto Hahn y Fritz Strassman<\/strong> localizaron \u00e1tomos de bario en las muestras resultantes de un experimento en el que hab\u00edan bombardeado con neutrones procedentes de una fuente de radio-berilio \u00e1tomos de uranio. Los \u00e1tomos de bario hab\u00edan aparecido all\u00ed como por arte de magia. \u00bfDe d\u00f3nde hab\u00edan salido? Era <strong>como si los neutrones hubieran partido por la mitad los n\u00facleos de uranio<\/strong>, para dar lugar a \u00e1tomos con una masa aproximadamente igual a la mitad de la del propio uranio, esto es, \u00e1tomos de bario. \u00bfSe podr\u00edan \u00abcortar\u00bb los n\u00facleos at\u00f3micos con neutrones como si de un cuchillo y una tostada se tratara? Eso parec\u00eda. Fue <strong>Lise Meitner<\/strong> (trat\u00e9 sobre ella en <em>TecOb<\/em> <a href=\"http:\/\/www.alpoma.net\/tecob\/?p=262\">anteriormente<\/a>), que trabajaba con <strong>Niels Bohr<\/strong> en Copenhague despu\u00e9s de haber hu\u00eddo de los nazis en Alemania, quien dio con la respuesta a la gran pregunta y desarroll\u00f3 un primoroso modelo matem\u00e1tico de la fisi\u00f3n nuclear. <\/p>\n<p>Meitner y su sobrino, <strong>Otto Robert Frisch<\/strong>, mostraron lo que suced\u00eda realmente en las desintegraciones observadas en Alemania. Los \u00e1tomos de bario y otros resultantes de la fisi\u00f3n de \u00e1tomos de uranio por bombardeo de neutrones no conten\u00edan tanta masa como el uranio original. En otras palabras: <strong>en el proceso de fisi\u00f3n se produc\u00eda una p\u00e9rdida de masa que era transformada en energ\u00eda<\/strong>. <strong>Einstein<\/strong> entraba en escena, pues en 1905 hab\u00eda alumbrado la ecuaci\u00f3n m\u00e1s famosa de la historia que relacionaba materia y energ\u00eda: E=mc<sup>2<\/sup>. Una vez demostrado que Einstein ten\u00eda raz\u00f3n, se desat\u00f3 la \u00ablocura\u00bb. Con una guerra mundial en puertas, se vio desde el primer momento que, <strong>liberando las inmensas energ\u00edas puestas en juego durante los procesos de fisi\u00f3n nuclear, se podr\u00eda construir un arma terrible<\/strong>. Los nazis se pusieron manos a la obra. <\/p>\n<p>Bohr habl\u00f3 de todo esto con Einstein en Princeton a principios de 1936. Con los datos de Meitner y Frisch sobre la mesa, la conversaci\u00f3n entre Bohr y Einstein anim\u00f3 a <strong>Enrico Fermi<\/strong>, que se encontraba en la Universidad de Columbia, a dar forma f\u00edsica a lo que s\u00f3lo eran n\u00fameros y gr\u00e1ficos. La idea de la <strong>reacci\u00f3n en cadena <\/strong>hab\u00eda cristalizado. Fue entonces cuanto llegaron nuevas noticias de Meitner y Frisch, adem\u00e1s de otros informes de muchos otros laboratorios del mundo: la teor\u00eda era correcta, los experimentos as\u00ed lo confirmaban.<\/p>\n<p>Para descubrir los detalles acerca de <strong>los neutrones que se emiten en las reacciones de fisi\u00f3n<\/strong>, trabajaron juntos Walter Zinn y Le\u00f3 Szil\u00e1rd. Aquello era indispensable si alg\u00fan d\u00eda se quer\u00eda sacar alg\u00fan provecho \u00fatil del ur\u00e1nio. A la vez, Fermi y sus colaboradores estaban trabajando en ello. Curiosamente, los dos equipos publicaron sus resultados al mismo tiempo. Hab\u00eda llegado el a\u00f1o 1939 y el infierno estaba a punto de desatarse en Europa. Todo se aceler\u00f3. <strong>Fermi y Zinn estudiaron materiales que pudieran \u00abmoderar\u00bb la velocidad de los neutrones en la reacci\u00f3n<\/strong> y, as\u00ed, poder tomar el control de la fisi\u00f3n. La tarea era muy compleja y se cre\u00eda que dar con el moderador ideal y con los c\u00e1lculos necesario para utilizarlo podr\u00eda llevar muchos a\u00f1os. Por fortuna, en Alemania iban por mal camino y los nazis no daban con el moderador adecuado. <\/p>\n<p>Fermi y Szil\u00e1rd, sin embargo, <strong>se encontraban ya dise\u00f1ando reactores de fisi\u00f3n controlada<\/strong>. Pensaron en <strong>disponer el uranio en el interior de una matriz de material moderador<\/strong>. Ese material era el grafito, que adem\u00e1s de ser adecuado para la tarea encomendada, se pod\u00eda obtener con alta pureza sin grandes costes. Los primitivos reactores subcr\u00edticos, de reticulado de uranio y grafito fueron probados por un amplio equipo humano bajo la supervisi\u00f3n de Fermi en Chicago. El objetivo final parec\u00eda todav\u00eda lejano. Zinn se ocup\u00f3 de algo que, en apariencia, no era lo m\u00e1s importante. Dise\u00f1\u00f3 unos moldes adecuados para dar forma a los <strong>bloques de \u00f3xido de uranio <\/strong>que iban a dar forma la pila at\u00f3mica. En realidad, fue un movimiento genial. Tras haber construido <strong>una treintena de pilas subcr\u00edticas<\/strong>, hab\u00eda llegado el momento de dar el paso final. <\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692802156\/\" title=\"HD.5A.025 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm8.staticflickr.com\/7336\/10692802156_7681c587ae_z.jpg\" width=\"620\" alt=\"HD.5A.025\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Pila exponencial de uranio y grafito. Se construyeron cerca de una treintena de pilas subcr\u00edticas antes de dar forma a la Pila-1.<\/em><\/p>\n<p>Bajo la supervisi\u00f3n de <strong>Vannevar Bush<\/strong>, el presidente Roosevelt hab\u00eda puesto todo el proyecto en manos del Cuerpo de Ingenieros del Ej\u00e9rcito de los Estados Unidos. Naci\u00f3 as\u00ed el Proyecto Manhattan. La construcci\u00f3n de la Pila-1 comenz\u00f3 en noviembre de 1942. <strong>Se mecaniz\u00f3 el proceso de prensado del uranio y la fabricaci\u00f3n de briquetas de grafito<\/strong>. Los equipos de trabajo trabajaron sin descanso pero, a la vez, con sumo cuidado. Lo que ten\u00edan entre manos no era ning\u00fan juego. Los c\u00e1lculos para realizar la primera pila at\u00f3mica fueron muy conservadores, no quer\u00edan que la reacci\u00f3n se escapara de las manos y terminara sin control. Adem\u00e1s, <strong>la pila se cubrir\u00eda con un tela de globo en la que se pudiera hacer el vac\u00edo, para evitar que el aire capturara neutrones<\/strong>. La compan\u00eda a la que se encarg\u00f3 la fabricaci\u00f3n de aquella cubierta era la Goodyear. No se inform\u00f3 a la empresa sobre el objetivo del encargo, s\u00f3lo se les pidi\u00f3 \u00abuna cubierta c\u00fabica para globos\u00bb con unas medidas concretas. En la Goodyear se part\u00edan de risa, \u00bfglobos c\u00fabicos?<\/p>\n<p>La pila, <strong>semiesf\u00e9rica<\/strong>, constaba de diversas capas de briquetas de grafito, en un bastidor de listones de madera. En su interior, como matriz, se coloc\u00f3 el uranio en forma de bloques. Fermi lo ten\u00eda todo calculado a la perfecci\u00f3n, con la cantidad exacta de uranio y de grafito necesario para lograr la reacci\u00f3n autosostenida. A las 8 y media de la ma\u00f1ana del mi\u00e9rcoles 2 de diciembre de 1942, todo el equipo se reuni\u00f3 alrededor de la Pila-1. Los aparatos de medici\u00f3n estaban listos, la \u00faltima pieza de grafito hab\u00eda sido colocada la noche anterior, todo estaba listo. La pila contaba con tres grupos de barras de control de grafito. Un grupo se pod\u00eda controlar a distancia, el otro era para una emergencia. Si todo se pon\u00eda feo, un contrapeso obligar\u00eda a introducir las barras de grafito de emergencia de forma r\u00e1pida, teniendo que cortar antes con un hacha la cuerda que manten\u00eda seguro al contrapeso. La \u00faltima barra era la que frenaba la reacci\u00f3n hasta llegado el momento en que se deseara que diera \u00e9sta comienzo. Realmente no sab\u00edan qu\u00e9 pod\u00eda suceder en el momento en que se retirara esa barra de control, por lo que, por si acaso, hab\u00eda un sistema de emergencia en el techo preparado para inundar todo con una soluci\u00f3n de sales de cadmio.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/10692801696\/\" title=\"HD.5A.023 por ENERGY.GOV, en Flickr\"><img decoding=\"async\" src=\"http:\/\/farm4.staticflickr.com\/3784\/10692801696_0ef78778b9_c.jpg\" width=\"621\" alt=\"HD.5A.023\" class=\"otros\"\/><\/a><br \/>\n<em>Fotograf\u00eda tomada durante la construcci\u00f3n de la Pila-1.<\/em><\/p>\n<p>El reloj marcaba las 9 horas y 45 minutos de la ma\u00f1ana cuando Fermi orden\u00f3 retirar las barras de control autom\u00e1ticas. Las agujas de los contadores empezaron a moverse nerviosas y el estilete que iba marcando la<strong> curva de actividad neutr\u00f3nica<\/strong> en un cilindro de papel cobr\u00f3 vida. A las 10 se comenz\u00f3 a retirar la barra de emergencia. Los contadores temblaban, tanto como los presentes, salvo Fermi, que parec\u00eda tener un conocimiento sobrehumano de lo que all\u00ed suced\u00eda, pues era incluso capaz de adelantarse al comportamiento del marcador de actividad neutr\u00f3nica. Como buen maestro de ceremonias, Fermi ordenaba mover la barra de control de emergencia en diverso grado, hasta que, una vez asegurada, salt\u00f3 con un sonoro \u00abtengo hambre, vamos a comer\u00bb. <\/p>\n<p>Fue una comida extra\u00f1a, uno de los experimentos m\u00e1s importantes de la historia se encontraba en pausa, todo parec\u00eda ir por buen camino, pero casi nadie dec\u00eda nada. Tras la comida, el equipo regres\u00f3 a la pista de juego convertida en laboratorio. Eran las dos de la tarde. Weil, <strong>controlando la extracci\u00f3n de la barra de control, a las \u00f3rdenes de Fermi, iba dando vida a la reacci\u00f3n de fisi\u00f3n que estaba naciendo en el interior de la pila.<\/strong> Poco antes de las tres de la tarde algo sali\u00f3 mal. Los contadores hab\u00edan llegado la l\u00edmite de la escala y hubo que modificar la escala gr\u00e1fica del contador de actividad de neutrones porque el estilete se sal\u00eda por los bordes del papel. <\/p>\n<p>Cerca de las tres y media, Fermi estaba ya seguro de lo que iba a pasar. Orden\u00f3 a Weil extraer un poco m\u00e1s la barra de control y afirm\u00f3: \u00ab&#8230; la reacci\u00f3n se automantendr\u00e1 y la curva subir\u00e1 sin parar. No se nivelar\u00e1&#8230;\u00bb Con la <strong>regla de c\u00e1lculo<\/strong> en la mano, Fermi fue realizando una serie de operaciones sobre la velocidad de aumento del recuento de neutrones. Los contadores se volvieron completamente locos cuando, con rostro satisfecho, anunci\u00f3 a los presentes dejando a un lado la regla de c\u00e1lculo: \u00abLa reacci\u00f3n es automantenida, la curva es exponencial\u00bb. Durante casi media hora se mantuvo en marcha la primera reacci\u00f3n en cadena controlada de la historia. <strong>A las 15 horas y 53 minutos Fermi orden\u00f3 a Zinn insertar la barra de emergencia<\/strong>. Las agujas de los contadores cayeron, el experimento hab\u00eda concluido. Tras una breve celebraci\u00f3n, el equipo de cient\u00edficos abandon\u00f3 la pista de juego. Al momento, <strong>Arthur Compton<\/strong>, director del laboratorio en la Universidad de Chicago, llam\u00f3 a Harvard para transmitir la buena noticia. Al otro lado, <strong>James Bryant Conant<\/strong>, supervisor del proyecto, comenz\u00f3 un di\u00e1logo extra\u00f1o. No era algo pactado, pero parec\u00eda como si hablaran en clave. Compton coment\u00f3: \u00abEl navegante italiano desembarc\u00f3 en el Nuevo Mundo\u00bb. Conant replic\u00f3, \u00ab\u00bfC\u00f3mo se han portado los ind\u00edgenas\u00bb. La respuesta no se hizo esperar: \u00abMuy amistosamente\u00bb.<\/p>\n<p>____________<br \/>\n<sup>1<\/sup> <strong>Im\u00e1genes<\/strong> <a href=\"http:\/\/www.flickr.com\/photos\/departmentofenergy\/sets\/72157637346826316\/\">Energy.gov en Flickr<\/a> (Public Domain) &#8211; <strong>V\u00eda<\/strong> <a href=\"http:\/\/gizmodo.com\/rare-manhattan-project-photos-show-the-birth-of-the-ato-1480559637\">Gizmodo<\/a>.<br \/>\n<sup>2<\/sup> <strong>Fuente y m\u00e1s informaci\u00f3n en<\/strong>: <em><a href=\"http:\/\/www.iaea.org\/Publications\/Magazines\/Bulletin\/Bull040su\/Spanish\/04005004147su_es.pdf\">La primera pila at\u00f3mica<\/a><\/em>. Corbin Allardice y Edward R. Trapnell, 1946.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<div class=\"mh-excerpt\"><p>Recientemente se han publicado, bajo dominio p\u00fablico1, algunas im\u00e1genes realmente interesantes sobre la primera pila at\u00f3mica de la historia (Chicago Pile-1). 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