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viernes, 7 de marzo de 2014

El Proyecto Manhattan Resumen


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El Proyecto Manhattan
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El Proyecto Manhattan

El Proyecto Manhattan era el nombre en clave de un proyecto de investigación científica llevada a cabo durante la Segunda Guerra Mundial por los Estados Unidos con la ayuda  parcial del Reino Unido y Canadá . 

El objetivo final del proyecto era el desarrollo de la primera bomba atómica . La investigación científica fue dirigida por el físico Julius Robert Oppenheimer mientras que las operaciones militares y de seguridad estuvo a cargo del general Leslie Richard Groves . 

El proyecto se llevó a cabo en una serie de centros de investigación siendo el más importante de ellos el Distrito de Ingeniería Manhattan situado en el lugar ahora conocido como Laboratorio Nacional de Los Alamos .

El proyecto reunió a un gran número de eminencias científicas (física, química, ciencias de la computación). Puesto que después de los experimentos realizados en Alemania antes de la guerra, sabían que la fisión del átomo era posible y que los nazis ya estaban trabajando en su propio programa nuclear, se reunieron varias mentes brillantes que eran también pacifistas e izquierdistas en su mayoría. Muchos de ellos exiliados Judios que hicieron causa común de la lucha contra el fascismo aportando su granito de arena a la causa: conseguir la bomba antes que los alemanes.

La primera prueba atómica exitosa tuvo lugar en el desierto de Alamogordo, en Nuevo México . El dispositivo llamado Trinidad y era una bomba-A de plutonio del mismo tipo que Fat Man que sería lanzada sobre Nagasaki días despues. Hoy este lugar está marcado por un monolito cónico negro  de silicio resultado de la fusión de la arena bajo el efecto del calor provocado por la explosión.

En la carrera por la bomba nuclear, los alemanes tenían el Proyecto Uranio y el Soviet Operación Borodino .

Los centros de investigación

El Proyecto Manhattan comenzó inicialmente en varias universidades de Estados Unidos, en particular en la Universidad de Chicago con las primeras pruebas de reacción en cadena, producidas bajo la dirección del físico italiano Enrico Fermi . Más tarde se estableció el Laboratorio Nacional de Los Alamos en New Mexico , dirigido por la Universidad de California .
Los principales centros en los que llevaron a cabo el proyecto fueron:

  • Hanford Site , Washington , que alcanzó una superficie de 1.000 millas cuadradas (2.600 km ²) de la tierra e incluía pequeñas ciudades cercanas de Hanford y Blanco Bluffs .
  • Laboratorio Nacional de Los Alamos , Nuevo México .
  • El Laboratorio Nacional de Oak Ridge , Tennessee , con una superficie de más de 60.000 acres (243 km ²).
  • La Seguridad Nacional Complejo E-12 ,

Y muchos otros centros.

La existencia de estos centros se mantuvo en maximo secreto hasta el final de la guerra. En muchos casos, los trabajadores no tenían conocimiento del proyecto que estaban trabajando, exponiendo sus vidas.
Para mediados de 1945 , el proyecto empleó a más de 130.000 personas con un coste total de unos dos mil millones de dólares en el momento - veinte mil millones de dólares de las variaciones de corriente mediante el ajuste de la inflación .

Historia 

El diseño del proyecto 

Los científicos nucleares Leo Szilard , Edward Teller y Eugene Wigner , refugiados Judios procedentes de Hungría creían que la energía liberada por la fisión nuclear podría ser utilizada para la producción de bombas por los alemanes, por lo que persuadieron a Albert Einstein , el físico más famoso en los Estados Unidos para anunciar que el presidente Franklin D. Roosevelt de este riesgo a través de una carta que Szilárd bosquejo y se envió el 02 de agosto de 1939 . En respuesta a la advertencia, Roosevelt incrementó la investigación sobre las implicaciones de seguridad nacional de la fisión nuclear. Después de la detonación sobre Hiroshima, Einstein comentó: "deberia  quemar los dedos con los que escribí aquella primera carta a Roosevelt."

Home Project 

Roosevelt creó el Comité de uranio a cargo de Lyman Briggs , entonces jefe de la National Boureau of Standards, que comenzó sus investigaciones en 1939 en el Laboratorio de Investigación Naval en Washington, donde el físico Philip Abelson investigó la separación de isótopos de uranio .

En la Universidad de Columbia , el físico Enrico Fermi construyó prototipos de reactores nucleares utilizando diferentes configuraciones de grafito y uranio .

En 1940 Vannevar Bush , director de la Institución Carnegie de Washington, organizó el Comité de Investigación de la Defensa Nacional para movilizar los recursos científicos de los Estados Unidos para el apoyo a la guerra orientada a la investigación.

El Consejo de Investigación de la Defensa Nacional se hizo cargo del "Proyecto Uranio", como se le conocía al programa de física nuclear, y en 1940 V. Bush y Roosevelt creó la Oficina de Desarrollo de la Investigación Científica a fin de ampliar estos esfuerzos.
El 09 de octubre de 1941 , Roosevelt autorizó finalmente el desarrollo del arma atómica.

Proyecto de Desarrollo 


Los paneles de control y los operadores del sistema para calcular el principal proyecto de Manhattan estaba situado en Oak Ridge , Tennessee . Durante el proyecto Manhattan los operadores eran mujeres que trabajan en turnos de 24 horas, sin saber el propósito o las consecuencias de su trabajo.
El 07 de diciembre de 1941 con el ataque japonés a Pearl Harbor , Estados Unidos entró en la Segunda Guerra Mundial . Un día antes, V. Bush creó el Comité S-1 con el fin de guiar la investigación.
Los esfuerzos para la obtención de material para la bomba se aumentaron en el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago, el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California y el Departamento de Física de la Universidad de Columbia.

Para obtener los isótopos de plutonio se deben bombardear con neutrones el uranio-235, que absorbe los neutrones que lo convierten en uranio-236, mucho más radiactivo y plutonio . Con este fin, en 1942 construyeron enormes plantas en Oak Ridge (Sitio X) Tennessee y Hanford (Sitio W) Washington para llevar a cabo esta separación.

A principios de 1942 , el físico y Premio Nobel Arthur  Holly Compton organizó el Laboratorio de Metalurgia de la Universidad de Chicago para estudiar el plutonio y las pilas de fisión. Compton solicitó al físico teórico J. Robert Oppenheimer en la Universidad de California, que se encargase de la realización de los cálculos de los neutrones de alta velocidad, esenciales para la viabilidad del arma nuclear . 
John Manley , un físico del Laboratorio de Metalurgia    de la Universidad de Chicago, fue designado para ayudar a Oppenheimer encontrar respuestas con los contactos y la coordinación de varios grupos de físicos experimentales dispersos en todo el país.

En la primavera de 1942 , Oppenheimer y Robert Serberde  la Universidad de Illinois trabajaron en los problemas de la difusión de neutrones (movimiento de neutrones en la reacción en cadena ) e hidrodinámica (comportamiento producido por la reacción en cadena de las explosiones). Este estudio preliminar fue revisado en  el verano por un grupo de físicos teóricos integrado por Hans Bethe , John Van Vleck , Edward Teller , Felix Bloch , Emil Konopinski , Robert Serban , Stanley S. Frankel y Eldred C. Nelson , que llegó a la conclusión de que la bomba fisión era viable. Los científicos han sugerido que la reacción podría comenzar a ajustar una masa crítica , ya sea por el disparo de dos masas subcríticas de plutonio o el uranio, o a través de implosionar o comprimir una esfera hueca del mismo material.
Al mismo tiempo, Teller contempla fabricar un dispositivo  mucho más potente, una Superbomba para rodear la bomba de fisión con deuterio y tritio , sin embargo, el dispositivo  no podría  ser probado hasta que en 1952 la guerra ya había  terminado.

En este momento, Teller  menciona la posibilidad de que la bomba atómica podía quemar la atmósfera por desencadenar la reacción de fusión hipotética de nitrógeno , que Bethe demostró que era teóricamente imposible, y la refutación fue escrita en el informe LA-602  por Konopinsky, Marvin, y Teller, que fue desclasificado en 1973 . Desafortunadamente, esta información llegó a Washington DC que mantuvo la pregunta todo el tiempo. Luego, en 1975 revivió la posibilidad en un artículo en HC Dudley, quien tuvo la idea de un informe de Pearl Buck sobre una entrevista mantenida con Arthur Compton en 1959 , que habia  incomprendido por completo a Compton. La preocupación, sin embargo, permaneció en la mente de algunos, hasta la prueba en la que se detonó Trinity , a pesar de que Teller tenía razón, nunca lo supo.

El resultado de estas reuniones fue resumida por Serber sobre "La Primera Los Alamos" (LA-1), y proporcionó la base teórica para el diseño original de la bomba atómica , que se convirtió en la tarea principal de Los Alamos durante la guerra; y la idea de la bomba H , que se mantuvo en el laboratorio durante la guerra.
En septiembre de 1942 las dificultades encontradas en el desarrollo de la investigación en las universidades esparcidas por todo el país han puesto de manifiesto la necesidad de crear un nuevo laboratorio dedicado exclusivamente a esta tarea, sin embargo, esta necesidad se ha puesto en un segundo plano ante la demanda de plantas que puedan producir suficiente uranio y plutonio para crear bombas atómicas.
Se asignaron las operaciones a gran escala relacionados con el proyecto para el Ejército por el presidente Roosevelt, y el Cuerpo de Ingenieros del Ejército asignadondo al coronel James Marshall para supervisar la construcción de fábricas para la separación de isótopos de la producción de uranio y plutonio.

En ese momento, el único método de separación que a gran escala parecía prometedor para la separación  electromagnética  fue desarrollado por Ernest Lawrence en el Laboratorio de Radiación de la Universidad de California, sin embargo, los científicos continuaron estudiando otros métodos alternativos debido a su alto costo ya que era improbable que pudiera producir suficiente material antes del final de la guerra.
El Ejército determinó que una ubicación cerca de Knoxville Tennessee sería el lugar más adecuado para construir una planta de separación, pero debido a que los funcionarios encargados no sabían que sería necesaria una extensión se retrasó la adquisición.
Del mismo modo, debido a su naturaleza experimental del proyecto, el proyecto no podría competir con otras prioridades del ejército en tiempo de guerra, ya que la demanda de acero para la construcción de fábricas era tal, que provocó retrasos.
En el otoño de 1943, el coronel Marshall tuvo la idea de una operación de inteligencia independiente, a cargo de Jefe del proyecto del Distrito de Manhattan con el fin de conocer el avance en la investigación atómica alemana: la Operación Alsos .

Culminación del Proyecto

El Proyecto Manhattan logró su objetivo de producir la primera bomba atómica en un tiempo de 2 años y 3 meses y 16 días, la detonación de la primera prueba nuclear en el mundo ( Trinity Test ) el 16 de julio de 1945 cerca de Alamogordo , Nuevo México . 

A continuación, el proyecto llevó a la producción de dos bombas conocidas como The Little Boy y Fat Man con unos pocos días de diferencia, que detonaron en Hiroshima el 6 de agosto de 1945 y Nagasaki el 09 de agosto , respectivamente.

El resultado, dos bombas diferentes 

El mayor problema a resolver para la construcción de una bomba atómica había sido la obtención de suficiente material fisible y de suficiente pureza. El problema fue abordado simultáneamente por dos enfoques, que están representados en cada una de las bombas lanzadas sobre las ciudades japonesas.

La bomba de Hiroshima , Little Boy , estaba basada en el isótopo de uranio U-235, un isótopo muy raro que debe ser separado del isótopo más común del uranio, el U-238 no es adecuado para la fabricación de bombas atómicas. La separación se llevó a cabo en el recinto de Oak Ridge utilizando principalmente el método de difusión gaseosa hexafloruro de uranio (UF 6), y también otros como el de calutron , que utiliza el principio de la separación magnética en un espectrómetro de masas , y la difusión térmica .

La bomba de Nagasaki , Fat Man , en contraste habia utilizado el isótopo plutonio -239 Pt, que es un elemento sintético, pero más complicado en su sistema de detonación, que se inicia a través de un dispositivo de implosión que se desarrolló durante instalaciones del Proyecto en Los Alamos .
Destacados científicos que trabajaron en el Proyecto Manhattan 

Esta es una lista parcial de algunos de los científicos que participaron en este proyecto. 

  • Albert Einstein escribió una carta al presidente Roosevelt conminado por Oppenheimer antes del inicio del proyecto para convencer al presidente de la necesidad de establecer un programa similar. Además de esta carta, él nunca trabajó en el desarrollo de bombas nucleares.
  • Robert Oppenheimer : Director del proyecto, se opuso al uso militar de la energía nuclear una vez que la guerra termino.
  • Edward Teller : Uno de los muchos Judios que escaparon del régimen nazi . Uno de los más ardientes defensores del programa de armas nucleares de EE.UU..
  • Hans Bethe : Importante teórico del proyecto , director de la división técnica.
  • Enrico Fermi : Huyó de su Italia natal, fue el creador de la primera pila atómica en la Universidad de Chicago.
  • Richard Feynman : Responsable de la división de los cálculos teóricos y la computadora (ordenador). En su biografía cuenta numerosas anécdotas sobre su estancia en el Proyecto Manhattan y su sentimiento de culpa cuando la primera explosión de una bomba.
  • John von Neumann : Experto en el campo de los explosivos, entre otras habilidades, se le encomendó la misión de ayudar en el diseño de la voladura de contacto para el núcleo de compresión de plutonio  del dispositivo Trinity test y la bomba Fat Man caída en Nagasaki . También se le pidió a calcular qué tan alto debe explotar las bombas antes de que toquen el suelo de modo que su efecto fuera más devastador. También formó parte del comité para seleccionar posibles objetivos japoneses (ciudades) donde dejar caer las bombas atómicas.


Proyectos similares 


En la URSS se trató de llevar a cabo un proyecto similar, dirigido por Igor Kurchatov , pero con una diferencia fundamental: algunas de las investigaciones Kurchatov vinieron de segunda mano procedentes de países que participan en el Proyecto Manhattan gracias a los espías . Había por lo menos dos miembros del personal científico de Los Alamos, Klaus Fuchs y Theodore Hall , que no se conocieron entre sí. 
Durante la guerra, también llevaron a cabo algunos intentos simbólicos en Alemania (dirigidos por Werner Heisenberg ), y Japón.

El Proyecto Manhattan, junto con la investigación criptográfica y el desarrollo del radar en microondas , representa uno de los pocos proyectos secretos, a gran escala y un éxito extraordinario, generado por el conflicto de la Segunda Guerra Mundial .

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Bibliografia:


Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2009
Nueva Enciclopedia Tematica Grolier 2012
https://www.ecured.cu 
www.wikipedia.org

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Robert Oppenheimer - biografia corta, - Resumen


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Robert Oppenheimer
Julius Robert Oppenheimer
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Robert Oppenheimer

Julius Robert Oppenheimer Friedman
 ( 22 de abril de 1904 - 18 de febrero de 1967)

Fue un físico estadounidense , director del Proyecto Manhattan para desarrollar la bomba atómica , llevada a cabo durante la Segunda Guerra Mundial en el Laboratorio Nacional de Los Alamos en Nuevo México .

Oppenheimer nació en Nueva York en una familia judía . Estudió en la Sociedad de Cultura Ética ( Ethical Culture Society School) , donde iba a realizar un entrenamiento completo en ambos matemáticas y  ciencia como en la literatura griega y francesa . Hijo de un inmigrante alemán que se enriqueció de la importación de textiles Julius S. Oppenheimer y de Ella Friedman (una artista), se graduó de la Universidad de Harvard en 1925.  Se interesó en la física experimental en la asignatura de termodinámica dictada por el profesor Percy Bridgman Luego se trasladó al  Reino Unido para investigar en el Laboratorio Cavendish, dirigido por Ernest Rutherford . Invitado por Max Born a la Universidad de Göttingen, donde se doctoró en 1927 alli conoció a otros físicos eminentes como Niels Bohr y Paul Dirac . Después de una breve visita a las universidades de Leiden y Zurich , regresó a Estados Unidos para enseñar física en la Universidad de Berkeley y el Instituto de Tecnología de California . Inicialmente centrando su atención en los procesos de energía de las partículas subatómicas , incluidos los electrones , positrones y rayos cósmicos .
Él pronto se involucró en los asuntos políticos, preocupados por el aumento del nazismo en Alemania. En 1936 se mostró partidario de los republicanos tras el estallido de la Guerra Civil Española . Luego de heredar la fortuna de su padre, que murió en 1937 , no se perdía  ninguna oportunidad de subvencionar diversas organizaciones antifascistas. Decepcionado por el comportamiento dado a los científicos por la dictadura de Stalin , finalmente opto por romper con las asociaciones comunistas a la que estaba obligado.


En 1939, Albert Einstein y Leo Szilard advirtieron acerca de la terrible amenaza que se supone para la humanidad la posibilidad de que el régimen nazi fuera el primero en tener una bomba atómica . Oppenheimer comenzó a investigar con tenacidad en el proceso de obtención de uranio-235 a partir del mineral de uranio natural, mientras se determinaba la masa crítica de uranio necesaria para configurar la bomba.
En 1942 se unió al Proyecto Manhattan , diseñado para gestionar la investigación y el desarrollo por científicos con fines militares nucleares a cargo de británicos y estadounidenses. La sede, el laboratorio secreto de Los Álamos en Nuevo México , fue elegido por el propio Oppenheimer. Tras el éxito de la prueba realizada en Alamogordo , en 1945, renunció al cargo de director del proyecto.

Dos años más tarde fue elegido Presidente de la Comisión de Energía Atómica de EE.UU. , cargo que ocupó hasta 1952. Un año después, debido a sus viejos vínculos con los comunistas, fue víctima de la caza de brujas de McCarthy y fue despojado de la presidencia de la Comisión. Dedicó los últimos años de su vida a reflexionar sobre los problemas que surgen de la relación entre ciencia y sociedad.

Los Álamos


Cuando empezó la Segunda Guerra Mundial, Oppenheimer se involucró fuertemente en los esfuerzos para desarrollar una bomba atómica que ya ocupaba mucho del tiempo y equipamiento del Laboratorio de Radiación de Ernest Lawrence, en Berkeley. En 1941, Lawrence, Vannevar Bush, Arthur Compton y James Conant intentaban que el Comité Uranio establecido por el presidente Franklin Delano Roosevelt en 1939, les asignara el proyecto de la bomba, porque opinaban que avanzaba con demasiada lentitud. Invitaron a Oppenheimer para que asumiera el trabajo de cálculo sobre los neutrones, tarea a la que se enfrentó con pleno vigor, renunciando a lo que llamó sus «vagabundeos izquierdistas» para dedicarse a los que consideraba ahora sus deberes (aunque todavía tenía muchos amigos y estudiantes muy radicales). Cuando el ejército de EE.UU recibió la jurisdicción sobre el esfuerzo de la bomba, ahora bautizado el Proyecto Manhattan, el director del proyecto Gral Leslie R. Groves (quien había terminado recientemente la dirección de la construcción del Pentágono) nombró a Oppenheimer director científico del proyecto, una acción que produjo sorpresa a muchos. Groves conocía los problemas potenciales de seguridad ligados a Oppenheimer, pero lo consideró como el mejor hombre para dirigir un equipo diverso de científicos y que no estaría afectado por sus tendencias políticas anteriores.

Una de las primeras acciones de Oppenheimer fue albergar una escuela de verano sobre la teoría de las bombas en las instalaciones del proyecto en Berkeley, reuniendo físicos europeos y sus propios estudiantes. Este grupo que incluía a Robert Serber, Emil Konopinski, Felix Bloch, Hans Bethe, y Edward Teller, se ocuparon de calcular qué hacía falta hacer, y en qué orden, para construir la bomba. Cuando Teller expuso la remota posibilidad que la bomba generaría calor suficiente para encender la atmósfera, (un evento que pronto demostró Bethe que era imposible), Oppenheimer estuvo tan preocupado por esa posibilidad que se reunió con Arthur Compton en Míchigan para discutirla. Al mismo tiempo, las investigaciones del proyecto se adelantaban en muchas universidades y en muchos laboratorios por todo el país, planteando problemas tanto para la seguridad como para la cohesión del proyecto. Oppenheimer y Groves decidieron que necesitaban un laboratorio centralizado y secreto. Buscando un sitio, Oppenheimer propuso una región de Nuevo México no muy lejos de su rancho. En una meseta cerca de Santa Fe, la capital de Nuevo México, se construyó rápidamente el laboratorio de Los Álamos, un grupo banal de cuarteles rodeados de lodo. Ahí consiguió Oppenheimer reunir un grupo de los más brillantes físicos de la época, incluyendo a Enrico Fermi, Richard Feynman, Robert R. Wilson, y Victor Weisskopf así como Bethe y Teller. Allí nació la segunda hija de Oppenheimer, Katherine (llamada Toni), en 1944.


A Oppenheimer se le reconocía su dominio de todos los aspectos científicos del proyecto y sus esfuerzos para manejar los conflictos de cultura inevitables entre científicos y militares. Fue la imagen del proyecto para sus colegas científicos y ejerció su papel de director con gran prestancia. Victor Wesskopf lo expresó así:
No dirigió desde la oficina central. Estaba presente intelectual y hasta físicamente en cada paso decisivo. Estaba presente en el laboratorio o en las salas de seminario, cuando se medía un nuevo efecto, cuando se concebía una nueva idea. No era tanto por las ideas que aportaba algunas veces, sino que su influencia principal venía de algo más. Fue su presencia continua e intensa, que produjo en todos nosotros un sentido de participación directa; creó aquella atmósfera única de entusiasmo y desafío que impregnó el lugar durante todo su período.
Se organizó un gran revuelo (rápidamente silenciado por las autoridades militares) cuando, en 1947, en una entrevista sobre su trabajo, a la pregunta de por qué no se había probado la bomba de Uranio (como la de Hiroshima) previamente (la del desierto de los Alamos fue de Plutonio, gracias a los disparadores de Von Ardenne capturados en un submarino alemán), este contestó
"No había nada que probar, los alemanes ya lo habían hecho antes, solo teníamos que usarla y ya está".

Mientras tanto, a Oppenheimer lo investigaban el FBI y el departamento de seguridad interna del Proyecto Manhattan por sus anteriores asociaciones izquierdistas. También lo siguió un agente del FBI durante un viaje inesperado a California en 1943 para encontrar a su ex-pareja, Jean Tatlock. En agosto de 1943, Oppenheimer comunicó a agentes de seguridad del Proyecto que uno de sus amigos con contactos comunistas había solicitado secretos nucleares a tres de sus alumnos. Presionado acerca del asunto en reuniones posteriores con el general Groves y agentes de seguridad, identificó al amigo como Haakon Chevalier, profesor en Berkeley de literatura francesa. A Oppenheimer le pedirían declaraciones relacionadas con el «incidente Chevalier» y muchas veces prestó declaraciones contradictorias y equívocas, diciéndole a Groves que Chevalier se había puesto en contacto con sólo una persona, y que dicha persona fue su hermano, Frank. Pero Groves, consciente de la importancia de Oppenheimer para las metas de los aliados, no lo podía retirar del proyecto a pesar de este comportamiento sospechoso.


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Bibliografia:


Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2003.
Nueva Enciclopedia Tematica Grolier 2012
https://www.ecured.cu 
www.wikipedia.org

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