Ya que se ha hablado tanto
por los medios de prensa
del fin del mundo,
acá se muestra una especie de fin
de mundo local en un ejercicio teórico
que una especialista en física
hizo hace unas tres décadas,
y cuyas reflexiones fueran publicadas
por aquella época en la Revista Creces.
¿Qué sucedería si sobre la Torre Entel,
en el corazón de Santiago de Chile,
se hiciera estallar
una bomba de fisión de un megatón?
Es lo que trató de imaginarse
la Doctora en Física
María Ester Brandan,
por allá por el año 1983,
en aquel entonces
en el Departamento de Física
de la Facultad de Ciencias
de la Universidad de Chile,
hoy y desde hace más de dos décadas
la doctora Brandan es académica
del departamento de Física
de la Universidad Nacional Autónoma de México.
_______________
En agosto de 1945 ocurrieron
las tristemente famosas
explosiones nucleares
en Hiroshima y Nagasaki,
donde unos ciento cincuenta mil
japoneses perdieron la vida
y a lo largo de los años
otros miles de sobrevivientes
sufrieron los efectos
de la radiación recibida
hasta el día de hoy.
Conocer las propiedades
de un arma nuclear
y los efectos que su
utilización causa,
es el primer paso
para la comprensión
de la magnitud de la amenaza
para la humanidad entera
de este tipo de armas
de destrucción masiva.
La energía producida en las explosiones
de la Segunda Guerra Mundial
se originó en la fisión de núcleos pesados.
El combustible para una de ellas
fue el isótopo de uranio de peso 235,
y para la otra, el elemento plutonio.
Existen también bombas nucleares,
comúnmente llamada de hidrógeno,
que utilizan el proceso
de fusión de núcleos livianos.
La cantidad de energía generada
por una bomba nuclear
se mide en términos
de la cantidad de explosivo químico
necesario para liberar
una cantidad de energía equivalente.
Se dice que una bomba
tiene un poder de un kilotón (mil toneladas)
o de un megatón -un millón de toneladas-
de TNT, el trinitrotolueno.
El tamaño de una bomba nuclear
puede ser cercano a un metro.
La energía es generada
por las reacciones nucleares
en una fracción de microsegundo,
produciéndose entonces en una región
con dimensiones del orden de un metro,
calentada a temperaturas que sobrepasan
los diez millones de grados.
Como resultado de las reacciones nucleares,
durante el primer segundo de la explosión
se producen diversos tipos de radiaciones.
Los productos de reacción que están cargados
-protones, electrones o fragmentos de fisión-
permanecerán entre los restos del material
que constituía la bomba.
En cambio, parte de la radiación
eléctricamente neutra
podrá penetrar en la atmósfera.
Es así como neutrones
y rayos gamma se dispersan por el aire
con una intensidad que disminuye rápidamente
a medida que aumenta la distancia
al centro de la explosión.
La inmensa cantidad de energía generada
por las reacciones nucleares
durante la explosión de la bomba
hace aumentar su temperatura
a más de diez millones de grados
antes que alcance a expandirse.
Esto quiere decir que el material
se encuentra a gran presión,
ejerciendo una gran fuerza
sobre las capas de aire adyacentes
y sufriendo una expansión a gran velocidad.
Imaginemos que la explosión
ocurre a unos miles de metros
sobre la superficie.
La velocidad de expansión
de la onda de presión es mayor
que la velocidad del sonido en el aire,
por lo que se produce una onda de choque
consistente en una "pared" de aire comprimido
que se expande esféricamente
a partir del centro de la explosión.
Las estructuras por las que pasa
el frente de choque, edificios,
puentes, casas, gente, árboles, etc.,
sienten un aumento instantáneo
en la presión atmosférica local
y pueden ser totalmente destruidos.
Detrás, siguen vientos fuertes
que aumentan el daño
en la región atacada.
Aproximadamente
la mitad de la energía liberada
por la bomba es transportada
por la onda explosiva.
El material componente de la bomba
es vaporizado por las altas temperaturas,
irradia luz visible e infrarroja,
y su aspecto es el de una bola de fuego
rápidamente expansiva.
Una persona que la mire directamente
sufrirá quemaduras en la retina
que le pueden causar ceguera permanente.
El calor liberado es suficiente
para causar quemaduras directas en la piel
e iniciar incendios que, bajo ciertas circunstancias,
pueden transformarse en una "tormenta de fuego"
consumiendo un área muy extensa,
tal como ocurrió en Hiroshima después del ataque.
La bola de fuego asciende rápidamente,
causando fuertes corrientes de aire
que arrastran polvo y restos del material destruido,
formando un tallo que eventualmente
será el característico hongo nuclear.
Las características de la radiación residual
que caerá sobre un vasto sector de la Tierra
tiempo después de ocurrida la explosión
dependen principalmente de la altura
a la que ha ocurrido la detonación.
Si la explosión ocurre a gran altura
la bola de fuego no toca el suelo
y la radiación residual se debe
principalmente a los productos de fisión.
Para explosiones cercanas
a la superficie terrestre,
la bola de fuego vaporiza
rocas, tierra y polvo
que habían sido
previamente radiactivados
por los neutrones emitidos
durante la explosión.
Este material se mezcla
con residuos de la bomba
y asciende arrastrado
por las corrientes de aire.
A medida que sube,
la materia vaporizada
se condensa en partículas
que contienen
a los núcleos radiactivos.
El retorno de éste a la Tierra
se denomina lluvia radiactiva.
La extensión, forma y ubicación
de la lluvia radiactiva
dependen de la distribución del viento
y otros factores atmosféricos.
Las partículas más pequeñas
pueden permanecer suspendidas
en la atmósfera un tiempo largo
y ser transportadas a grandes distancias
por el viento.
A pesar de que la radiactividad se diluye,
los efectos de los isótopos de vida larga
se pueden extender a todo el mundo.
Aunque cada núcleo radiactivo
en la lluvia decae en el tiempo
de acuerdo a su vida media,
la mezcla de todos los elementos
e isótopos produce radiación
que disminuye su intensidad total
en un factor de 10 cada vez
que el tiempo aumenta en un factor de 7.
Es decir, la intensidad de la radiación
siete días después de la explosión
ha disminuido al 10% del valor
que tenía un día después de la detonación.
Supondremos la detonación de una bomba
de fisión de un megatón, a una altura de dos mil metros
sobre la Torre Entel de la ciudad de Santiago.
La destrucción de la capital
se deberá principalmente
a los efectos de la onda explosiva
y al calor irradiado.
Dentro de un radio de 4 kilómetros
centrado en punto verticalmente
bajo el lugar de la detonación
(entre el Instituto de Rehabilitación
de la Teletón, Alameda abajo,
y la intersección de las avenidas
Providencia con Tobalaba,
donde convergen también
las líneas 1 y 4 del Metro de Santiago,
en la Estación Tobalaba, aproximadamente),
toda construcción quedará
completamente destruida
y no habrá sobrevivientes.
Para radios de 4 a 6 kilómetros
(Camino Pajaritos y Escuela Militar)
la onda de presión sólo dejará en pie
los cimientos y subterráneos
de los edificios y viviendas.
Los escombros en las calles
se acumularán hasta varios metros de altura.
Aproximadamente la mitad de la gente
en este anillo morirá debido más que nada
al derrumbe de edificios sobre ellos.
En la zona comprendida entre
radios de 6 a 11 kilómetros
(Aeropuerto Arturo Merino Benítez,
Centro Nuclear de La Reina,
Aeródromo Tobalaba),
las construcciones serán
gravemente dañadas
y habrá muchos heridos.
Probablemente los edificios
aún en pie se incendien
debido al calor de la explosión
y como no es posible pensar
en la acción de bomberos,
los incendios durarán
unas 24 horas hasta que
las construcciones se consuman.
Finalmente, en el anillo comprendido
entre 11 y 16 kilómetros
(Buin, Colina, Camino a Farellones, Talagante)
la onda explosiva causará sólo daño menor
en los edificios y residencias.
Habrá pocos muertos en esta zona,
pero un cuarto de dicha población
puede quedar herida.
La radiación inmediata es letal
para individuos que se encuentren
dentro de un radio de 3 kilómetros,
pero esta zona ya ha sido devastada
por los efectos del calor
y la onda de presión,
por lo que de todos modos
no habrá sobrevivientes.
La lluvia radiactiva caerá
en forma de polvo o granitos de tierra,
principalmente durante las 24 a 48 horas
después de la explosión, llegando a cubrir
un área de unos mil kilómetros cuadrados.
Las partículas radiactivas de esta lluvia
emiten radiación que daña el tejido biológico
al romper las estructuras moleculares que la forman.
El daño causado es proporcional a la energía depositada
por la radiación en el organismo irradiado,
y se lo mide en unidades llamadas rem.
Si una población de seres humanos
recibe una dosis de radiación
que alcance los 450 rems,
la mitad de la gente morirá
a no see sue sea tratada
clínicamente de inmediato.
Si la dosis llega a los 1.000 rems
la muerte es casi segura.
Para nuestro ejemplo particular,
se estima que la dosis de radiación recibida
por individuos no protegidos
sobrepasará los 450 rems
en un área de 1.900 kilómetros cuadrados.
Si la explosión ocurriera a baja altura,
personas que habiten a 50 kilómetros de distancia
del lugar de la explosión en dirección del viento,
habrán sido expuestas a dosis de 450 rems
18 horas después de la detonación.
Después del ataque, el número de muertos
a causa del fuego y la onda explosiva
continuará aumentando,
ya que el personal y servicios médicos
estarán en su mayoría destruidos.
Los hospitales que aún funcionen
estarán sobrecargados con pacientes
provenientes incluso de zonas
alejadas del centro del ataque.
Por ejemplo, el peligro de quedar herido
por el impacto de vidrios quebrados
es grande hasta unos 12 kilómetros
del lugar de la explosión.
Igualmente, quemaduras graves
pueden ocurrir a distancias
de hasta 15 kilómetros,
dependiendo de las condiciones climáticas.
La cifra total de muertos
dependerá de la densidad
de la zona atacada,
hora del día en que ocurre la detonación,
condiciones atmosféricas y otros factores
difíciles de predecir.
Un estudio sobre el ataque hipotético
del centro de la ciudad de Boston,
Estados Unidos, con una bomba
de 1 megatón, concluyó que
habría al menos medio millón
de muertes inmediatas
y más de seiscientos mil heridos.
Si se incluyeran las víctimas
fatales debidas a un posible
gran incendio extendido
a un área extensa, la cifra de muertos
podría ascender en poco menos
de doscientas mil personas más.
Algunas consecuencias de la radiación nuclear
recibida por los sobrevivientes al ataque
aparecerán sólo meses o años después.
Habrá entre ellos una incidencia alta
de casos de cataratas, leucemia
y otras formas de cáncer,
como también efectos genéticos,
nacimientos deformes, mutaciones
y abortes debido a daño cromosómico.
Como estos efectos
pueden ser inducidos incluso
por niveles bajos de radiación,
se manifestarán en todo el mundo
debido a la dispersión de la lluvia radiactiva.
Algunos isótopos peligrosos
como el estroncio 90, cesio 137,
yodo 131 y carbono 14,
existirán en cantidades importantes
en las capas de la estratosfera
y al caer en forma de lluvia radiactiva
entrarán a formar parte
de las cadenas alimenticias de la biosfera.
El número de casos de cáncer
y anormalidades genéticas
causadas por una guerra nuclear
es bastante incierto,
pero se lo estima en algunos millones.
Otra amenaza para la humanidad
originada en las detonaciones nucleares
es la posibilidad de que los óxidos de nitrógeno
producidos durante la explosión
reduzcan la capa de ozono de la estratosfera,
causando un aumento en la radiación ultravioleta
sobre la Tierra.
Esto causaría nuevos casos de cáncer a la piel,
quemaduras graves y una gran variedad
de efectos ecológicos de gran peligro potencial.
Fuentes competentes habían estimado
hace unas tres décadas que
la detonación de 400 megatones
bastaría para matar el 35% de la población
de entonces y destruir el 75%
de la capacidad industrial de lo que
en los años ochenta era la Unión Soviética.
Estos niveles se consideran suficientes
para causar una situación de "destrucción segura".
La misma estimación se puede aplicar
al caso hipotético de un ataque
contra los Estados Unidos.
El arsenal nuclear total de estos países
en aquel entonces se estimaba
que sumaba unos quince mil megatones,
entre misiles balísticos intercontinentales
y misiles diseñados para lanzamientos
desde submarinos o bombarderos aéreos.
Esto es unas 40 veces más que lo necesario
para lograr la rendición de uno de ellos.
No cabe duda de que los efectos
de una guerra nuclear total
sería tan catastrófico
que el concepto de victoria
pierde todo sentido.
Una guerra nuclear sería
la gran derrota de la humanidad completa.
Referencias:
1. "Effects of nuclear weapons", L. Sartori,
Physics Today, Marzo 1983.
2. "The prompt and delayed effects of nuclear wars",
K.N. Lewis, Scientific American
3. Armas y Explosiones Nucleares: La Humanidad en Peligro
María Ester Brandan
Fondo de Cultura Económica, S.A. de C.V.
Colección La Ciencia / 61 desde México
México, D.F. (1988).
No hay comentarios:
Publicar un comentario
COMENTE SIN RESTRICCIONES PERO ATÉNGASE A SUS CONSECUENCIAS