¡A Otra Cosa Mariposa!

Los Vagabundos del Dharma

Son las 02:46 minutos, cuando una fluctuación en la fuerza es detectada por DUGA y HAARP respectivamente, NEMO, es advertido por su contramaestre. El NAUTILUS y su tripulación fondeado en Ramutcho bahía de San Vicente comienza con la recopilación de datos enviada por el agente CROSSMANN desde el pentágono, vía el SatMex 6 a 113° Oeste. No se sabe con certeza donde se encuentra el epicentro, los mensajes criptográficos se acumulan en la sala de Radio del NAUTILUS, el puesto de mando comienza con la tarea de desenterrar y comprender los protocolos de los sabios del mar muerto. La holística ordena interpretar uno a uno los galimatías que se atiborran en la cinta del télex a bordo; el Fax, el SSTV, el JT65A, el PSK31, y el Hellschreiber no dan abasto para con los miles de datos que son recibidos en la sala de Radio del NAUTILUS. El Doppler altera la lectura de los códigos, pero el operador encuentra la clave al pasar al espectro de la onda corta, la BBC ésta informando sobre un seísmo en las costas japonesas que claramente tiene características de terremoto, lo mismo ocurre con la DW, en Berlín, y la REE en Madrid. Una parte de la tripulación del NAUTILUS se encuentra en Talcahuano abasteciéndose, el resto, en Concepción en casa de sus familiares -era la típica visita del equinoccio- en tanto NEMO avisa a la tripulación su inmediato recogimiento al punto de atraque. La creciente luna ilumina el trayecto a las 4X4 que se internan en el complicado sendero que da a la playa de Ramutcho. La logística proporcionada por el clan Raurich-Vergara- Aeschlimann, permiten a la tripulación, una vez más llegar con lo necesario para una nueva aventura del NAUTILUS, submarino emblemático de la escuadra melómana penquista, que con sus más de 20.000 leguas de viaje submarino ha surcado los mares del mundo alimentando las discotecas de los iniciados penquistas. La madrugada avanza, y los mensajes también, el Morse en la sala de Radio del NAUTILUS se adelanta a los hechos y las inteligibles letras se aparecen en la cabina de mando… D-U-B-E-S-O-R… JHAPY RIDER, en tanto, se comunica con la encargada de enlaces de servicio en Concepción; la CENET está a cargo de BRENDA BEZENI, quien ésta al tanto de los hechos, su enlace en Bahía Choco en el Caribe, ésta emitiendo una extraña señal bajo los 2.5 Hertzios. Hawái anuncia alerta temprana de tsunami para las costas del pacifico, NEMO consulta las cartas de navegación, mientras JHAPY RIDER desembarca del NAUTILUS, en una misión arriesgada a esa hora de la madrugada, tomando ruta hacia Concepción, la noche es tranquila iluminada por el satélite natural. Se dirige hacia Talcahuano, donde aborda un tren carguero que se dirige a Concepción. En tanto, NEMO analiza la información que se concatena con la entregada por BEZENI, la cual es corroborada por el agente CROSSMANN. No hay duda, los signos lo demuestran, Alaska está emitiendo sobre la resonancia Schumann. La hermenéutica conlleva a la reflexión y paciencia en estos casos. Mientras JHAPY RIDER -y su astucia como viejo agente del mosad-, logra llegar al centro de Concepción, a la calle Rengo esquina de Chacabuco, lugar donde de niño recorrió los pasillos junto a la Tora y las tablas de la Ley. Aquí encuentra el eslabón perdido que le faltaba; -ELO3891sdrocertej- teniendo el disco en la mano, comienza su retorno, haciendo dedo por la carretera hacia Talcahuano. Son pasadas las 6 de la mañana y la noticia ya se comienza a cuajar. Ni el rito de York, ni la orden real de Escocia podrán con el secretismo. En la cabina de Radio del NAUTILUS continúa la recepción de los mensajes… E-P-E-R-O-M-U-J… NEMO  intenta contacto radial con el submarino de Coliumo, pero su ostracismo luego de las revelaciones de Alcalde y Koch lo mantienen silente. Los recuerdos que traen su envergadura de vieja reliquia del Tercer Reich en la bahía, y su influencia en los acontecimientos después de 1945 en la ciudad de Tome, han marcado la leyenda de este submarino. La cruz esvástica negra en su interior y la protección al soldado Roggendorf lo mantendrán como un mito urbano a finales del siglo XX, adornando el techo del Valhala.

NEMO se contacta con BEZENI, y anuncia a la tripulación la intención de zarpar lo antes posible de la bahía de San Vicente, no sin antes enviar los últimos mensajes al Liguria y el Dresden, este último protagonista del Combate Naval de Coronel. RIDER logra llegar a tiempo con el disco, la tripulación está completa, las maniobras de zarpe comienzan, solo faltan minutos para las 7 de la mañana y el operador de la cabina de Radio del NAUTILUS anuncia que la señal de Radio Japón se encuentra en intervalo en 6120, en punto a las 10 UTC comienza la emisión directamente desde Tokio de la NHK. Se confirma lo que las señas criptográficas decían… la misión ZEITGEIST ha comenzado.

El NAUTILUS abandona la bahía rumbo a la isla Santa María, la tripulación recuerda el paso de la escuadra inglesa y alemana por estas aguas, el Dresden deja su estela.

PAPAGENO y BRENDA, los enlaces en Concepción, escudriñan el espectro en busca de señales parecidas a las previas al 27F, comienza una leve llovizna sobre la ciudad; el gigante joviano está emitiendo entre los 18 y 24 Mhz, el fuerte campo magnético de sus lunas y la hora resultan un manjar para los herederos de Reber y Jansky. En tanto la navegación es tranquila para el NAUTILUS, la tripulación permanece alerta a la información de la NHK. Navegando en la superficie, comienza a despuntar la claridad, NEMO dispone de su astrolabio, la isla Santa María se divisa a la distancia, el NAUTILUS rodea la isla y dispone rumbo hacia el NO. La tripulación comienza las maniobras de inmersión a nivel de periscopio, la mar esta rizada y la navegación parece normal, el rumbo es hacia el archipiélago de Juan Fernández.

En tanto desde Concepción se mantiene la señal de enlace de la CENET a cargo de los hermanos BEZENI, ellos comienzan con la recopilación de datos, las radios locales están con piloto automático, no hay ninguna que informe, salvo la BíoBío, el espectro está tranquilo sin mayores novedades, las principales emisoras locales en onda media mantienen su música habitual, pero entre medio las emisoras argentinas están informando sobre una alerta radioactiva en la ciudad de Fukushima relacionada a daños en las centrales nucleares. Las principales repetidoras televisivas del país están con una incierta programación que se presume será el comienzo de una larga jornada.  El cuarto poder dentro de poco tomara el control, como no. La dominación de la mass media, se ensañara con la población ávida de morbo, pánico y paranoia, BRENDA, mantiene una copia de “Para leer al Pato Donald” de Dorfman y Mattelard, y recuerda el mensaje de contrabando de este, como a los estructuralistas franceses, entre ellos Foucault. Se desatara una ecolalia importante durante algunos días, anuncia el pronóstico del clima. Have You Heard The News?

A Momentary Lapse Of Reason

Revisando viejas cajas amontonadas, logran dar con las cintas pérdidas de las escuelas de temporada, fundada por Gonzalo Rojas, en la Universidad de Concepción y transmitidas por la RUC, aquí, se encuentra la clave para comprender lo que se viene. La ruptura del núcleo del Uranio y de cómo llegamos a esto.

NEMO se contacta con el CALYPSO, que navega con su tripulación por las costas australianas, la nieta de COUSTEAU y sucesora del mundo submarino de su abuelo le explica a NEMO su visión de la situación. NEMO anuncia a su tripulación la intención definitiva de navegar hacia las costas de Japón… La expedición oceanográfica MADE IN JAPAN comienza.

La travesía hasta aquí es tranquila, pero en la sala de Radio del NAUTILUS se recibe el mensaje del RAINBOW WARRIOR fondeado en WOODS HOLE Massachusetts costa atlántica, alertando sobre el peligro de la catástrofe radioactiva que se avecina. -a mision critical es el lema- Japón está en peligro radioactivo, su capacidad tecnológica y la confiable frase de nuestros ancestros, cien por ciento japonés, comienza a tomar sentido inverso. Los científicos de todo el mundo están en alerta. NEMO anuncia inmersión y consulta las cartas de navegación, espera llegar al archipiélago y fondear en bahía Cumberland dentro de una hora y media, para luego seguir rumbo a RAPA NUI, aquí se reunirán el CALYPSO y el RAINBOW WARRIOR quienes ya se encuentran rumbo a la isla. En tanto el profesor ARONNAX analiza junto a NEMO los últimos acontecimientos, esta vez con la frescura de la información. HESSE, HÖRBIGER, EINSTEIN, SZENT-GYÖRGYI, WAKSMAN, MARGALEF, Los quantos de PLANCK, entre otros, se acumulan en la cabina de mando, las opiniones concluyen en lo inconmensurable de la situación. La visión del átomo por los griegos y su indestructibilidad había cambiado, el Hombre se tomaba la virtud de alterar las cosas, fisionando y destruyendo el núcleo del elemento que por siglos resultaba ser ínfimo e indivisible, en pos de nuevos horizontes y el bienestar común; dadas las circunstancias las consecuencias que se avecinan en Japón parecen recordar los horrores de la bomba en Hiroshima y Nagasaky en 1945. -La era Showa ha terminado-.

El TIGO está enviando los datos de su observatorio geodésico en Concepción a la matriz en Alemania, la BKG, mientras, en el continente, en Concepción, BRENDA sorprendida, sintoniza por lo 6200, banda de 49 metros, las extrañas emisiones de la mítica Radio Chesque Internacional, -“Radioemisora al servicio de la Poesía en Onda Corta....Emisora, Itinerante, Ecléctica...  y en otra Onda”.- esta vez desde algún ignoto lugar. La historia de esta mítica Radio y su génesis no parecen importar a estas alturas del partido, salvo que, marcaria con su ocurrente eslogan los intrépidos viajes de ALTAZOR y de un grupo de iniciados. Sus viajes en tren recorriendo los ramales entre la novena y octava regiones a finales de los ’90 todavía resuenan en la memoria de muchos que sintonizaban las inmortales emisiones de PATRICIO VARELA y su “fue Jehová un cosmonauta”. Seguramente su misión estaba escrita y se encuentra navegando ahora en el también mítico CALEUCHE por los canales del sur de Chile, más adelante lo sabremos.

El viaje continua, NEMO confirma el rumbo, el archipiélago esta a vista de periscopio, ARONNAX y parte de la tripulación preparan el Batiscafo, NEMO después de arribar y fondear en Bahía Cumberland, pretende bajar a inspeccionar las ruinas del mítico crucero hundido el 14 de marzo de 1915 en esta bahía y dejar una ofrenda en recuerdo de su amigo Otto Hunger.

Mientras tanto, PAPAGENO, desde el centro de comunicaciones en Concepción, después de una ardua labor, logra enlazar los satélites con los transponedores del NAUTILUS, EL TITANIC, EL DRESDEN, EL CALEUCHE, EL SUBMARINO DE COLIUMO, EL SUBMARINO AMARILLO, RADIO LA COLIFATA, RADIO CHESQUE, RADIO WKRP en Cincinnati, RADIO LRA36 en la antártica y todas las emisoras asociadas a este canal satelital. BRENDA enlaza con los estudios de la RUC en el barrio universitario tomando la señal histórica de las escuelas de temporada… …Esta todo dispuesto para comprender los alcances de la ENERGÍA NUCLEAR y la RUPTURA DEL NÚCLEO DEL URANIO… en la historia de las ciencias más apasionante hasta ahora contada…

Al toque de GONG…

Sírvanse, conectar…

…Lo que a continuación amables auditores escucharan, corresponde a un resumen de las cintas olvidadas de las escuelas de verano de finales de los ‘70 de la Universidad de Concepción… 

…VOLVER AL PASADO

Fue en una escuela de temporada a finales de los setentas que aterriza por primera vez en Chile el profesor DESIDERIO PAPP invitado por la Universidad de Concepción. Aquí lo conoció un grupo privilegiado de alumnos y habitantes de la ciudad. El profesor es un reconocido académico que desarrolla en gran parte el oficio de historiador y filósofo de la ciencia en Argentina. Su nacimiento en Hungría en 1895 lo lleva a conocer de despiadados conflictos bélicos que lo empujaron por un largo peregrinaje, codeándose con grandes pensadores y científicos europeos posterior a la primera guerra mundial, su peregrinar comenzó en Austria, pasando por Francia, país donde lo sorprendió el régimen nazi encerrándolo en un campo de concentración, lugar del cual logro escabullirse a pie cruzando los Pirineos. Su llegada a Sudamérica lo traía en primera instancia a Brasil, pero desembarca en Buenos Aires Argentina. Su dilatada trayectoria académica queda plasmada en importantes ediciones como la escrita en colaboración con José Babini, los siete últimos tomos de Panorama General de la Historia de la Ciencia, iniciada por el historiador italiano Aldo Mieli. Además de su Ideas Revolucionarias en la Ciencia en dos volúmenes. Después de viajar nutrido a Santiago de Chile, dictando charlas y conferencias en las universidades, decide radicarse definitivamente en Chile, generando en el ambiente intelectual una descollante labor formativa, que es admirada por renombrados académicos que hasta sus últimos días colaboran con él. La charla que escucharemos corresponde a su primera visita a Chile, Concepción y su Universidad lo reciben por primera vez en una escuela de verano.  

2.3.6. La ruptura del núcleo del uranio

Sagaz teórico y brillante experimentador, FERMI, con sus colaboradores, sometió una larga serie de elementos al bombardeo por neutrones. Una pequeña ampolla que contenía una mezcla de polvo de berilio y de radón constituía la fuente de proyectiles y lanzaba por segundo 20.000.000 de neutrones contra blancos formados por las sustancias elegidas para la investigación. Las energías individuales de los proyectiles se repartían sobre una escala amplia; muchos alcanzaban hasta 8.000.000 de electrón-voltios.

         La mayoría de los sesenta y tres elementos que FERMI y sus colaboradores investigaban, cedieron a la acción transformadora del bombardeo y se volvieron activos. Si bien la duración de la vida del núcleo activado raramente sobrepasó algunos minutos, FERMI y sus colaboradores lograron identificar la naturaleza química de los elementos portadores de la actividad inducida. De las sustancias examinadas por FERMI, más de cuarenta se revelaron transmutables por la irradiación neutrónica. Así los muros del núcleo se habían abierto al intruso neutrón, como antaño los muros de Troya al caballo ideado por el astuto Odiseo.

         Mas, seis meses después de sus primeros ensayos de bombardeó neutrónico, FERMI y su equipo, guiados por un azar benévolo, realizaron un descubrimiento de excepcionales alcances. Al procurar mejorar el rendimiento de las transmutaciones, notaron que la intensidad de la activación como función de la distancia a la fuente, presentaba anomalías que dependían –así parecía- de la materia que rodeaba a la fuente neutrónica. Comprobaron que el pasaje de los proyectiles a través de sustancias hidrogenadas como agua y parafina, en vez de disminuir –como hubiera podido creerse-, aumentaba de manera sorprendente, a menudo en la relación de uno a cien, la eficacia de los proyectiles y la consiguiente actividad de la materia bombardeada. FERMI interpretó con admirable sagacidad el efecto imprevisto: los neutrones –al penetrar en la sustancia hidrogenada- pierden rápidamente energía en sus reiterados choques con los protones. Expulsados por la fuente con una velocidad de varios millares de kilómetros por segundo, se convierten al atravesar una pantalla de parafina en neutrones lentos con una velocidad del orden de un kilómetro por segundo, casi desprovistos de energía y más o menos en equilibrio térmico con la materia que los rodea.

         El efecto descubierto por FERMI es sumamente extraño y sin modelo en nuestro mundo macroscópico donde la eficacia de los proyectiles crece con su energía cinética. Lo mismo sucede con proyectiles cargados en el mundo microscópico. Los físicos que habían bombardeado los blancos atómicos con partículas alfa, con deutones o protones, pusieron su empeño en acelerar los proyectiles: los tubos de descarga de COCKCROFT, los generadores electroestáticos de VAN DE GRAAFF, los ciclotrones de LAWRENCE, fueron inventados y construidos, en primer término, para servir a esa finalidad. Antes del descubrimiento de FERMI, los investigadores hubieran comprendido difícilmente que era menester moderar la  velocidad de un proyectil para aumentar su eficacia. Mas con los neutrones que no llevan carga y que, por ende, están libres de toda repulsión por parte de las barreras de potencial eléctrico de los núcleos, el problema cambia de aspecto. Dada su pequeña velocidad, los neutrones lentos -explicó FERMI- tienen tiempo para sufrir la acción de los núcleos que atraviesan y dejarse capturar por éstos gracias a un efecto de resonancia con las capas neutrónicas de los núcleos, efecto del cual la mecánica ondulatoria permite dar cuenta.

         La facilidad con que los neutrones lentos se incorporan en los núcleos, provocando su transmutación, permitió a FERMI y a sus colaboradores producir isótopos radioactivos de una larga serie de elementos. Los isótopos así obtenidos, más pesados que la sustancia primitiva, se desintegran expulsando electrones negativos; como la pérdida de una carga negativa equivale a la ganancia de una positiva, se forman de esta manera nuevos núcleos con números atómicos más elevados que el núcleo primitivo.

         Este proceso que FERMI encontró como regla para el bombardeo neutrónico de los elementos pesados, cobró particular interés cuando el físico italiano atacó en 1934 al más pesado de los elementos naturales, el uranio. El núcleo de este último, radiactivo en estado natural, se desintegra irradiando una partícula alfa, disminuyéndose así en dos su número atómico. Sin embargo, era de esperar que el núcleo de uranio, expuesto al bombardeo neutrónico, al capturar un neutrón, se desintegrara con emisión de un electrón, lo cual aumentaría su número atómico en una unidad, formando entonces un elemento desconocido de número 93. Si éste resultaba radiactivo a su vez, podía dar nacimiento a un elemento de número 94 expulsando un electrón. Átomos nuevos, inexistentes en la naturaleza terrestre, aparecerían así y ocuparían en la tabla de MENDELEJEFF casillas situadas más allá del uranio: elementos transuránicos. En efecto, en la primavera de 1934, FERMI creía haber producido núcleos con números atómicos mayores que el del uranio.

         Guiada por las mismas hipótesis, IRENE CURIE, procuró establecer la naturaleza química de la enigmática sustancia engendrada por el bombardeo neutrónico del uranio. Llego al sorprendente resultado de que las propiedades del elemento desconocido eran análogas al del lantano. El número atómico de este último es 57, el número de su masa 139; los números correspondientes de uranio son 92 y 238. ¿Cómo admitir, se preguntó IRENE CURIE, que la desintegración del uranio hubiese producido lantano? Todas las reacciones nucleares conocidas hasta entonces habían llevado a elementos cercanos en número atómico y en número másico a los de la sustancia primitiva. Ni IRENE CURIE ni su colaborador PAUL SAVITCH sospecharon que se encontraban ante una reacción nuclear de tipo completamente nuevo, y estaban lejos de pensar que el intrigante fenómeno con que habían tropezado tenía alcances formidables, superiores a lo del supuesto hallazgo de un elemento transuraniano.

         La presencia del lantano entre los productos de la desintegración del uranio, hizo nacer dudas en el espíritu del físico berlinés OTTO HAHN (1879-1968), quien resolvió repetir y verificar a fondo las experiencias parisienses. Para identificar el nuevo radio-elemento, HAHN y su colaborador FRITZ STRASSMANN (1902) acudieron a los procedimientos clásicos de precipitación y cristalización fraccionadas. Sin embargo, cuando trataron de separar el nuevo radio-elemento del bario –empleado como elemento de arrastre-, fracasaron todos sus esfuerzos. Ante la imposibilidad de realizar la aludida separación, HAHN y STRASSMANN terminaron por admitir, tras muchas vacilaciones, que el núcleo de uranio bombardeado por neutrones, en lugar de limitarse a emitir partículas de poca masa, se habría quebrado en dos gruesos fragmentos, de los cuales uno sería posiblemente el núcleo del bario y el otro probablemente el del kriptón. Las masas de los dos fragmentos serían sólo aproximadamente iguales, ya que la ruptura puede producirse de distintas maneras y puede originar incluso más de dos fragmentos. Hipótesis osada fue ésta HAHN y STRASSMANN formularon en enero de 1939 con todas las reservas, puesto que ese tipo de reacción nuclear no tenía precedentes en la experiencia.

         Sin embargo, el irrecusable testimonio de los hechos no tardó en apuntalar sólidamente la suposición de los dos investigadores y las confirmaciones que afluyeron de todas partes pusieron pronto fuera de duda la realidad del fenómeno que HAHN y STRASSMANN habían bautizado como KERNSPALTUNG: partición o “fisión” del núcleo uránico. El nuevo fenómeno concentró casi inmediatamente el interés de todos los laboratorios de física atómica en el viejo y en el nuevo continente. En efecto, si el núcleo de uranio se divide en gruesos fragmentos, la suma de las masas de éstos es considerablemente inferior a aquella del núcleo inicial. En lugar de la masa que desaparece, se libera una cantidad extraordinaria de energía, a la que el cálculo asigna por núcleo cerca de 200.000.000 de electrón-voltios. Así la ruptura de todos los átomos presentes de una molécula-gramo de uranio liberaría una cantidad de energía equivalente a 6.000.000 de kilovatios-hora, la suficiente para llevar a la ebullición instantánea 50.000.000 de litros de agua.

         Dos investigadores expulsados de Alemania por el régimen hitleriano, LISA MEITNER (1878-1969) y ROBERT FRISCH (1904-1979), simultáneamente con aportar la primera prueba experimental al fenómeno de HAHN y STRASSMANN, bosquejaron una teoría de la “fisión” nuclear. ¿Cómo explicar que una excitación moderada, la captura de un neutrón, baste para producir una ruptura explosiva del núcleo? ¿Por qué esta captura provoca “fisiones” en los núcleos más pesados y no en los livianos? La respuesta que MEITNER y FRISCH sugirieron se inspiró en el modelo bohriano del núcleo. BOHR había asimilado el núcleo a una gota líquida; ésta, puesta en vibración, puede quebrarse en dos gotitas más pequeñas, como el núcleo puede dividirse en dos fragmentos gracias al aporte de una energía exterior. El fenómeno tiene tanto mayor probabilidad de producirse cuanto más pesado y menos estable es el núcleo considerado. En el núcleo muy complejo del uranio repleto de protones, las fuerzas repulsivas que se ejercen entre las partículas cargadas son casi tan grandes como las fuerzas de intercambio protono-neutrónicas garantes de la cohesión del núcleo. Es pues lógico admitir, concluyeron LISA MEITNER y FRISCH, que una excitación moderada de esos núcleos puede determinar su ruptura.

         Guiado por consideraciones teóricas, BOHR y su discípulo WHEELER reconocieron, en febrero de 1939, que el uranio “fisionable” por neutrones lentos no es el isótopo raro con número másico 235, presente en el uranio natural en cantidades muy reducidas (0,7%). Poco antes FERMI había sugerido que durante el proceso de la “fisión” del núcleo de uranio, además de los pesados fragmentos animados por una tremenda energía cinética, se lanzan también neutrones. Esta suposición abrió una perspectiva de formidables alcances e hizo entrever la posibilidad de una reacción autosustentadora, es decir, una reacción en cadena, capaz de poner al alcance del hombre la liberación de la energía atómica en una escala ponderable. En efecto, por considerable que sea la energía de 200.000.000 de electrón-voltios liberada por la ruptura de un solo núcleo, la cantidad total de la energía liberada no pasaría de la escala microscópica, si solamente parte infinitesimal de los núcleos presentes se desintegrara por el bombardeo. Pero el problema cambia de aspecto si el proyectil neutrónico expulsa del átomo neutrones que pueden servir a su vez como proyectiles. Al penetrar éstos en los núcleos vecinos, producen nuevos proyectiles, y de esta manera la “fisión” de un núcleo entraña rápidamente la de otros y la reacción, una vez desencadenada, es susceptible de mantenerse por sí misma, propagándose como fuego en un pajar.

         Distinta en todos sus aspectos de las reacciones nucleares estudiadas hasta entonces, la reacción en cadena prometía la utilización práctica de la energía nuclear, ya como fuerza propulsiva de máquinas, ya como explosivo para superbombas. Esta promesa dio excepcional importancia a la perspectiva abierta por FERMI y confirió jerarquía histórica a la reunión de eminentes físicos realizada a fines de enero de 1939 en Washington en la que el problema fue discutido.

2.3.7. La liberación de la energía nuclear

En un trozo de uranio 235, un neutrón rompe un núcleo y expulsa, por ejemplo, dos neutrones. Estos, al romper dos núcleos, producen en la segunda generación cuatro neutrones, los que a su vez liberan ocho neutrones en la tercera generación tras desintegrar cuatro núcleos. La cuarta generación origina dieciséis, la decima mil veinticuatro, la vigésima más de un millón, la trigésima mil millones.

Así, cual un alud, el número de los proyectiles crece en progresión geométrica. Como una generación de neutrones sólo dura un pequeñísimo intervalo de tiempo –una fracción infinitesimal de un segundo- todos los núcleos (2,5 x 10²⁴) presentes en un kilogramo de uranio estarían casi instantáneamente desintegrados. La rapidez con que se establece y se propaga la reacción en cadena dilataría y haría explotar la masa con extrema violencia antes que todos los núcleos hubiesen podido ser fragmentados. Si se admite que sólo el 10% de los átomos participa en la reacción, la enorme cantidad de energía liberada equivale a la producida por la explosión de 2.000 toneladas de trinitrotolueno. En forma de calor, mil novecientos millones de grandes calorías estarían disponibles, constituyendo el centro de la volatilización de toda materia presente. En una fracción infinitesimal de segundo, la temperatura se elevaría a centenares de miles de grados en el lugar de la explosión, engendrándose un espantoso vendaval cuyos efectos destructores –merced a la propagación de la onda de compresión- semejarían a la devastadora barrida de una gigantesca marea.

En vísperas de la Segunda Guerra Mundial, todas estas posibilidades no pasaban de ser meras previsiones teóricas, a las cuales, sin embargo, el comienzo del conflicto bélico iba a conferir excepcionales alcances. Hacia fines de 1940, cuando el secreto militar comenzó a volver impenetrable el velo que cubría las investigaciones sobre la energía nuclear, la utilización de la misma para producir una bomba parecía todavía un objetivo muy lejano e incluso utópico. Sin duda se sabía que el uranio 235 era particularmente sensible a la “fisión” y que ofrecía una sección eficaz mayor a los neutrones lentos que a los rápidos; se habían desarrollado métodos para producir neutrones lentos; se habían elaborado procedimientos para separar el uranio 235 de su isótopo corriente; se había logrado aislar dos elementos transuránicos, el neptunio y el plutonio, y se reconocía que este último era también “fisionable” en circunstancias semejantes a las del uranio 235. Además, se había adquirido la certeza de que en la “fisión”, al menos un neutrón rápido –y en término medio dos o tres- era emitido por el núcleo. Sin embargo, a pesar del conjunto de tales progresos, todavía nadie había logrado producir una reacción autosustentada. Algunos investigadores incluso se preguntaban si la naturaleza acepta someterse a las exigencias de los teóricos. Tal vez la reacción en cadena era, en general, irrealizable. Pero las dudas terminaron por disiparse definitivamente el 2 de diciembre de 1942: ENRICO FERMI había realizado en Chicago, por primera vez, una reacción nuclear autosostenida.

El dispositivo construido en Chicago consistía en una pila de ladrillos de grafito puro que incluía trozos de uranio, separados por distancias regulares conforme a un esquema geométrico. El grafito servía de sustancia moderadora destinada a frenar mediante choques elásticos los neutrones que salen dotados de elevadas velocidades de la ruptura nuclear del uranio 235. Algunos de los neutrones penetran en el isótopo pesado U-238, otros vuelven a ser capturados por el isótopo liviano U-235, puesto que ambos están presentes en los trozos de metal de la pila. Los proyectiles que golpean el U-238 provocan su transformación, que termina por dar origen al plutonio, mientras neutrones capturados por núcleos de U-235 producen la “fisión” de éstos, expulsando neutrones que siguen provocando nuevas rupturas.

Así, la pila produce a la vez materia “fisionable” (plutonio) y libera energía al desintegrar núcleos. Agreguemos que para el arranque no se necesita detonador ni ningún otro dispositivo especial; los neutrones de origen cósmico existentes en la atmosfera, o neutrones errantes que provienen de la explosión espontánea de un átomo de uranio, son suficientes para iniciar la reacción. Una condición indispensable para el funcionamiento de la pila es su volumen, que debe superar cierto tamaño crítico. De lo contrario el número de neutrones que escapan por la superficie de la pila no permite que se establezca la cadena de las reacciones. Para el autosostenimiento de la cadena es menester, además, que cada neutrón incidente produzca al menos un nuevo neutrón apto para determinar a su vez la ruptura de un núcleo, siendo en este caso el “factor de multiplicación” igual a la unidad (el factor de multiplicación es el cociente del número de los nuevos neutrones producidos y el número inicial de los neutrones primitivos. En la pila de FERMI el factor de multiplicación era igual a 1,007.) La cadena se extingue  si dicho factor resulta inferior a uno; en cambio, si es considerablemente superior, la liberación continua y lenta de la energía se transforma en un proceso explosivo, convirtiendo a la pila en una bomba. Tan peligrosa proliferación de neutrones es contrarrestada introduciendo en la masa de grafito láminas de materia absorbente (cadmio) que permiten mantener constante la velocidad de la reacción y “controlar” el nivel energético de la pila mediante un dispositivo automático. Tales fueron, a grandes rasgos, las fundamentales características de la pila de FERMI, arquetipo de todos los reactores.

Al principio la pila de FERMI engendró, en forma de calor, una potencia de 0,5 vatio; poco después aumentó su nivel de energía hasta llegar a 200 vatios. Con tal reducido poder, una pila debería funcionar varios miles de años para producir la cantidad de plutonio requerida en la fabricación de una sola bomba. Mas una conquista no puede medirse en vatios. La posibilidad de liberar energía nuclear en escala macroscópica  estaba magníficamente demostrada. Si bien la distancia que separa la pila experimental de Chicago de la bomba experimental a Alamogordo era muy superior a la existente entre la rudimentaria máquina de vapor de NEWCOMEN y la locomotora de STEPHENSON, el largo camino fue recorrido en el breve intervalo de treinta meses gracias al formidable potencial tecnológico de los Estados Unidos, y al esfuerzo de un verdadero ejército de científicos, técnicos y trabajadores. El 6 de agosto, la pavorosa explosión que arrasó la ciudad de Hiroshima anunció al mundo que el hombre disponía de nuevas y tremendas fuerzas aprisionadas desde eternidades en las entrañas de la materia.

“En el interior  de una bomba de fisión –escribe uno de los principales constructores de la bomba, ROBERT OPPENHEIMER (1904-1967)-, se materializa un lugar con el cual ningún otro puede ser comparado. Al explotar la bomba se producen temperaturas más elevadas que las que reinan en el centro del Sol; su carga está constituida por materias que normalmente no existen en la naturaleza y se emiten radiaciones (neutrones, rayas gamma, electrones) de una intensidad que no tiene precedentes en la experiencia humana. Las presiones que se obtienen equivalen a billones de veces la presión atmosférica. En el sentido más primario y más sencillo, es perfectamente cierto que con las armas atómicas el hombre ha creado situaciones nuevas.”

En pilas y bombas de uranio (o plutonio), la energía se produce por la ruptura de un elemento muy pesado en fragmentos menos pesados. Sin embargo, para producir enormes cantidades de energía no es éste el proceso que la naturaleza elige. Las estrellas prefieren la fusión a la “fisión”; como ya dijimos, transforman en gigantesca escala –por síntesis de elementos livianos- una parte de su materia nuclear en energía radiante. Tan sólo las prodigiosas reservas energéticas, cuyo depósito son los núcleos, pueden permitir al Sol irradiar en forma de luz y calor, año tras año, tres quintillones (3 x 10³⁰) de grandes calorías. Este torrente de energía solar fluye por lo menos desde hace cuatrocientos o quinientos millones de años, puesto que las pruebas aportadas por la flora y fauna paleozoicas sugieren que las condiciones climáticas de la Tierra no han cambiado esencialmente desde aquella remotísima era primaria. Mas ¿cuál es la transformación nuclear capaz de alimentar tan formidable despliegue energético, que equivale por segundo a una pérdida de cuatro millones de toneladas de masa solar? No cabe duda  de que la transformación del elemento más común del universo, el hidrógeno en helio (el elemento que sigue al hidrógeno en la Tabla Periódica), podría suministrar la fuente energética de la radiación solar. En efecto, la síntesis del helio a partir de los constituyentes de su núcleo está acompañada –como hemos explicado al tratar la energía de la unión nuclear- por la pérdida de una parte de las masas que intervienen, siendo liberada la masa desaparecida –de acuerdo con la equivalencia einsteniana- en forma de energía radiante. Sin embargo, el mecanismo de la supuesta transmutación no había dejado de ser enigmático hasta que HANS BETHE, hacia 1940, propuso su hipótesis del ciclo del carbono.

Las enormes temperaturas que reinan al interior del Sol –veinte millones de grados en la región central- confieren a las partículas de la masa solar –y esencialmente a los protones- velocidades tan elevadas que éstas pueden penetrar en los núcleos de elementos livianos y transmutarlos. Así el núcleo  ordinario de carbono, bombardeado por un protón, se transforma al capturarlo en un isótopo del nitrógeno que se desintegra. En cinco reacciones consecutivas engendran con la emisión de dos electrones positivos varios isótopos de carbono, de nitrógeno y de oxígeno. Bombardeados éstos a su vez por núcleos de hidrógeno, conducen finalmente a la formación del helio. La excepcional característica de este ciclo, que convierte cuatro núcleos de hidrógeno en un núcleo de helio, es la reaparición del carbono inicial en la última reacción, que se encuentra así regenerado. Desempeña el papel de catalizador y puede ser utilizado innumerables veces, hasta que todo el hidrógeno solar haya sido transmutado en helio, asegurando así las reservas energéticas del Sol durante miles de millones de años. A idénticas o análogas reacciones termonucleares deben sus caudales de energía también otras estrellas.

No cabe duda de que el ciclo de carbono, productor de la energía solar, representa el primordial proceso físico-químico del universo desde la perspectiva de la historia humana. Sin las reacciones termonucleares, que se realizan en el interior del Sol, la vida no habría podido surgir sobre la superficie de la Tierra, donde los fenómenos biológicos, desde la fotosíntesis de la clorofila de los vegetales hasta el metabolismo en el organismo de los animales y del hombre, son tributarios de la radiación solar. Es un hecho realmente notable que el carbono –sustancia básica de la materia viva- desempeñe también el papel de catalizador en el grandioso proceso cósmico que dio origen primario a todas las actividades vitales en la naturaleza terrestre.

La síntesis de elementos livianos a partir del hidrógeno ha dejado de ser privilegio de las masas estelares desde hace algunos años. Reacciones termonucleares, productoras de la fusión de núcleos, suministran la fuente energética a la novísima arma: la bomba de hidrógeno. Desde luego, el ciclo de BETHE, que genera helio en las profundidades del globo solar es demasiado lento y complicado para el uso militar. Es probable que la transmutación de una masa de los dos isótopos pesados del hidrógeno, el deuterio y el tritio, en helio, esté en la base de la liberación de energía realizada por la nueva bomba. Para establecer las formidables temperaturas (varios millones de centígrados) capaces de desencadenar la reacción, se utiliza la ruptura del uranio o del plutonio: la bomba de “fisión” sirve de detonador a la superbomba de fusión. El modelo de ésta, utilizado por los expertos estadounidenses en las pruebas de Enivetock, a fines de 1952, superaba doscientas veces el poder (es decir, la cantidad de energía liberada) de la bomba de Hiroshima, según estimaciones extraoficiales. No cabe duda de que la posibilidad de borrar de la superficie del globo cualquiera de las grandes metrópolis de la Tierra mediante la explosión de una bomba o a lo sumo de muy pocas bombas está, desde ahora, dentro de los alcances del hombre. El uso de esta arma en un conflicto bélico significaría la abdicación de la razón humana y equivaldría a una tentativa de suicidio del homo sapiens.

…El NAUTILUS se aleja de la bahía de Cumberland en el archipiélago de Juan Fernández, NEMO y su tripulación han cumplido su ritual. El CALYPSO, cada vez más cerca de RAPA NUI envía la telemetría con los últimos datos. El RAINBOW WARRIOR en tanto se encuentra atravesando el istmo de Panamá, pero al parecer su bajada satelital del Inmarsat está con problemas. CELINE con los últimos datos escuchados se contacta con NEMO. La navegación por el pacifico tiene sus riesgos, Hawai y su centro de alerta de tsunamis está confirmando la noticia, al parecer tendrán que fondear por un tiempo en RAPA NUI. El futuro es incierto…

2.3.8. La tabla de Mendelejeff se amplía

El sabio ruso MENDELEJEFF había sido testigo del cumplimiento de algunos de sus pronósticos. Su clasificación periódica de los elementos, formulada ante la Sociedad Química de Rusia en marzo de 1869, incluía pesos atómicos y propiedades típicas  de elementos aún desconocidos. El galio, el escandio, el germanio, descubiertos en 1875, 1879 y 1886 por el francés LECOQ DE BOIS BAUDRAN, el sueco LARS FREDERICK NILSON y el alemán CLEMENS ALEXANDER WINKLER, respectivamente, eran asimilables a los elementos designados por MENDELEJEFF como eka-aluminio, eka-boro y eka-silicio. El joven físico inglés HENRY GWYN JEFFREYS MOSELEY, en 1913, descubrió que los átomos de un elemento químico determinado poseen un espectro radiográfico constante. A lo largo de sus transformaciones, los átomos mantienen esta suerte de individualidad puesta de manifiesto en el espectro de rayos X. MOSELEY advirtió que al avanzar hacia los elementos con peso atómico mayor, las frecuencias de ondas aumentaban. Sobre la base de este hallazgo construyó un nuevo sistema de clasificación de los elementos. Cada elemento recibió un número atómico, que es siempre entero, no como el peso atómico, y que va desde 1 para el hidrógeno hasta 92 para el uranio. Entre la frecuencia característica de cada elemento y su número atómico hay una relación tal que la raíz cuadrada de aquélla es proporcional a éste.

         El nuevo ordenamiento de MOSELEY vino a solucionar algunos de los problemas no resueltos por la tabla periódica de MENDELEJEFF. Porque los espectros de rayos X definían con precisión el número atómico de cada elemento y de ese modo la sucesión natural de los elementos químicos parecía resuelta. La reformulación del sistema periódico dejó aún siete vacantes en la serie, que en las décadas siguientes serían encontrados en la naturaleza o producidos artificialmente. Se trataba de los números atómicos 43, 61, 72, 75, 85, 87 y 91. El hafnio fue ubicado en 1923 por HEVESY y COSTER; el renio en 1925 por NODDACK y TACKE; el francio en 1937 por MARGUERITE PEREY; el tecnecio, el astato y el promethio fueron obtenidos artificialmente en ciclotrones entre los años 1939 y 1947. En 1939 PERRIER y SEGRE fueron los primeros en obtener artificialmente un nuevo elemento, el tecnecio, bautizado con esta palabra griega para señalar su origen técnico y artificial.

         Hasta 1940, sin embargo, persistía la creencia entre los físicos de que no se hallarían elementos ajenos a la tabla de 92 casilleros de MENDELEJEFF-MOSELEY.  El uranio mantenía invicto el número atómico máximo dentro de la tabla. Pero ese año de 1940 fue encontrado el primero de los trasuránidos. EDWIN MACMILLAN y PHILIP ABELSON, sus descubridores, lo llamaron “neptunio” pues lleva el número atómico 93 y, al igual que en nuestro sistema solar Neptuno sigue en orden a Urano, el “neptunio” se ubica tras el uranio. Pero fue el elemento 94, el “plutonio”, el que se revelaría particularmente eficaz como explosivo nuclear durante la Segunda Guerra Mundial. GLENN THEODORE SEABORG lo obtuvo del uranio-238 en 1941. Fue bautizado como plutonio-239, es fisionable por neutrones lentos, emite partículas alfa y su vida promedio es de 21.000 años. SEABORG continuó ampliando la tabla de MENDELEJEFF. Entre 1944 y 1958 dio vida artificial al americium, el curium, el brekelium, el californium, el einsteinium, el fermium, el mendelevium, y el nobelium, que llevan los números atómicos 95, 96, 97, 98, 99, 100, 101, 102, respectivamente. Como se advertirá, los nombres de estos nuevos elementos testimonian el reconocimiento a los sabios y a los lugares donde se hizo avanzar las fronteras de la ciencia.

         En 1961 GHIORSO, de la Universidad de California, obtuvo el laurentium, que lleva el número atómico 103. En 1974, en Rusia, se descubría el elemento que lleva el peso atómico 106.

         Sin embargo, la física de esta última parte del siglo XX desplazó su interés desde el átomo hacia sus constituyentes y la forma en que ellos se organizan. Al tiempo que aumentaba el hallazgo de nuevas entidades atómicas con número determinado, aumentaba igualmente el descubrimiento de partículas subatómicas. Inicialmente se pensó que éstas reemplazarían al átomo en su condición de constituyentes últimos de la realidad física. En otros términos, se creyó que el viejo sueño de DEMOCRITO o DALTON aún era rescatable si se hallaban en las partículas las propiedades fundamentales del viejo átomo: indestructibilidad y perduración sin fin a través de los cambios químicos en que intervienen. Pero la creencia se enfrió. Porque en 1932, con el descubrimiento del positrón, se supo que dicha partícula es creable: rayos con número suficiente de electrovoltios pueden ser convertidos en pares de positrones y electrones. Y además de creable, la partícula es destructible: la reunión de un electrón y un positrón hace que ambos se aniquilen y dejen tras de sí una ráfaga de radiación.

         Hacia el año 1972 la física de partículas había computado más de ciento sesenta partículas, a las que es preciso agregar sus antipartículas correspondientes. Esta espectacular proliferación de unidades subatómicas está requiriendo de una nueva organización sistemática de nuestros conocimientos. Está haciendo falta algo semejante a una nueva tabla periódica de MENDELEJEFF.

         Un importante elemento unificador ha sido el reconocimiento de que, a pesar del elevado número de partículas subatómicas, el número de interacciones es reducido. Las interacciones fuertes ocurren en el interior de los núcleos atómicos. Su poder es de una magnitud tal que, si les asignamos un valor arbitrario 10 para compararlas con la fuerza gravitacional, éstas valdrán sólo 10^-38, y las fuerzas electromagnéticas 10^-2. Finalmente las interacciones débiles (que presiden procesos radiactivos) constituyen el cuarto grupo de fuerzas en el universo, y su valor equivale a 10^-13.

         Cuando hoy se explora el interior de los núcleos atómicos, para conocer la distribución y las propiedades de sus componentes, se lo hace merced al clásico procedimiento de difracción. Se trata de un mecanismo de interferencias en el cual la radiación usada debe tener una frecuencia de onda que permita “rastrear” las dimensiones del elemento estudiado. Al enviar una onda electromagnética al interior del núcleo, ella sufre un desvío y traza una forma cuya lectura permite saber qué “vio” la onda en el seno del átomo. Ahora bien, las ondas electromagnéticas empleadas para ese rastreo están formadas por fotones. Estos fotones poseen energía (E), impulso (K)  y una longitud de onda asociada (L). Se sabe hoy que esa longitud de onda asociada al fotón decrece a medida que aumenta la magnitud del impulso (L=1/K). En consecuencia, para captar en el núcleo atómico los detalles mínimos, es preciso emplear fotones de gran impulso producidos en los modernos aceleradores de partículas. Debemos recordar que la unidad de medida usada en las exploraciones del núcleo atómico es el fermi, cuyo valor es 10^-13 cm. El núcleo atómico, por ejemplo, está compuesto por nucleones (conjuntos de partículas) cuyo diámetro promedio alcanza 1,7 fermi. Y la distancia entre los centros de los nucleones es de 2,2 fermi. Entre los actuales aceleradores de partículas, los hay de 1.000 MeV. Mediante su uso han podido estudiarse las interacciones entre nucleones.

         Decíamos que una importante síntesis se ha producido, dentro de la profusión de información obtenida en los últimos años, con la reducción de las fuerzas a sólo cuatro tipos. En esta dirección, la física actual continúa ensayando modelos de interpretación que unifiquen esas cuatro interacciones en una sola. A pesar del éxito parcial obtenido hasta ahora (como, por ejemplo, la unificación realizada por el modelo, llamado estándar, de las interacciones electromagnéticas y débiles), la “gran unificación” continúa siendo más una esperanza que un hecho.

         Otra dirección notoria en que se encamina la física actual hacia el logro de síntesis unificadoras, es el estudio de los quarks. Estas partículas han hecho renacer en cierto modo él sueño de DALTON y DEMOCRITO. Hacia mediados de la década del ochenta, la física atribuye a los quarks la condición constituyentes últimos de la materia. Serían las “piezas fundamentales” con las cuales se forman las restantes partículas. En el año 1974 fue descubierto en Estados Unidos el cuarto quark. BURTON RICHTER y SAM TING, en forma independiente, fueron los autores del hallazgo. La partícula fue designada “quarkonio” y ha sido descrita como tres veces más pesada que el protón. Y en 1977 LEON LEDERMAN, de Chicago, anunció un quinto tipo de quark. ¿Estaremos, una vez más, en el inicio de una nueva proliferación de estas partículas fundamentales? Una notable propiedad de los quarks es que la atracción ejercida entre ellos aumenta cuando se alejan y disminuye cuando se aproximan: se comportan –para decirlo gráficamente- como si un resorte los uniera. A esto se debe la enorme dificultad para aislarlos del nucleón, para obtener su existencia en estado libre. Los quarks se desplazan en forma independiente unos de otros en el interior del núcleo siempre que su distancia no supere 0,1 fermi, pues su interacción se torna cada vez más débil en distancias cortas. El hecho de que cuanto más se aleja un quark de otro, mayor es la fuerza que los une, provoca el estado de “confinamiento” de estas partículas fundamentales. Para avanzar en el estudio del comportamiento de los quarks en el seno de los núcleos atómicos, hace falta tener acceso a distancia, comprendidas entre 0,1 y 0,8 fermi. Ello exige, a su vez, contar con aceleradores de electrones de 1,5 a 5 GeV.

         Europa, Estados Unidos y la Unión Soviética planean la construcción de gigantescos aceleradores de partículas para la investigación en esa escala. El supercolisionador superconductor (SSC) proyectado por los Estados Unidos será el más poderoso instrumento fabricado para los estudios sobre física de partículas. Contará con un túnel circular de 83 km, donde se acelerarán haces de protones. Se espera llegar a una escala de 10^-17: ¡Ello equivale a una milésima parte del diámetro de un protón!...

CONTINUARA...