Operación Castillo
Operación Castillo fue una serie de pruebas nucleares de alto rendimiento (alta energía) llevadas a cabo en los Estados Unidos por la Fuerza de Tarea Conjunta 7 (JTF-7) en el atolón Bikini a partir de marzo de 1954. Siguió Operación Resultado–Knothole y precedió a la Operación Tetera.
Llevada a cabo como una empresa conjunta entre la Comisión de Energía Atómica (AEC) y el Departamento de Defensa (DoD), el objetivo final de la operación era probar diseños para un arma termonuclear entregable por avión. Todos los dispositivos probados, cuyo peso oscilaba entre 6.520 y 39.600 libras (2.960 y 17.960 kg), fueron construidos para ser lanzados desde aviones. Sin embargo, habría que colocar carcasas balísticas, aletas y sistemas de espoleta.
Los funcionarios del gobierno consideraron que la Operación Castillo fue un éxito, ya que demostró la viabilidad de instalaciones "secas" Diseños de combustible para armas termonucleares. Hubo dificultades técnicas con algunas de las pruebas: un dispositivo tuvo un rendimiento mucho menor de lo previsto (un "fracaso"), mientras que otras dos bombas detonaron con más del doble de rendimiento previsto. Una prueba en particular, Castle Bravo, resultó en una extensa contaminación radiológica. Las consecuencias afectaron a las islas cercanas, incluidos los habitantes y los soldados estadounidenses estacionados allí, así como a un barco pesquero japonés cercano (el Daigo Fukuryū Maru), lo que provocó una muerte directa y luego continuos problemas de salud para muchos de ellos. expuesto. Se ha atribuido a la reacción pública a las pruebas y la conciencia de los efectos a largo plazo de la lluvia nuclear como parte de la motivación para el Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas Nucleares de 1963.
Fondo
Bikini Atoll había sido sede de pruebas nucleares en 1946 como parte de la Operación Crossroads, donde se detonaron la cuarta y quinta armas atómicas del mundo en la laguna de Bikini. Desde entonces, las pruebas de armas nucleares estadounidenses se habían trasladado al atolón de Enewetak para aprovechar islas generalmente más grandes y aguas más profundas. Ambos atolones formaban parte del American Pacific Proving Grounds.
Los rendimientos extremadamente altos de las armas Castle causaron preocupación dentro de la AEC de que un daño potencial a la infraestructura limitada ya establecida en Enewetak retrasaría otras operaciones. Además, se esperaba que los cráteres de las armas Castle fueran comparables a los de Ivy Mike, un dispositivo de 10,4 megatones de TNT (Mt) probado en Enewetak en 1952 que dejó un cráter. aproximadamente 1 milla (1,6 km) de diámetro que marca la ubicación de la isla de prueba destruida Elugelab.
La prueba de Ivy Mike fue la primera "bomba de hidrógeno" del mundo y produjo una explosión termonuclear o de fusión a gran escala. El dispositivo Ivy Mike utilizaba deuterio líquido, un isótopo de hidrógeno, lo que lo convertía en un líquido "húmedo". bomba. Los complejos mecanismos dewar necesarios para almacenar el deuterio líquido a temperaturas criogénicas hicieron que el dispositivo tuviera tres pisos de altura y 82 toneladas de peso total, demasiado pesado y voluminoso para ser un arma utilizable. Con el éxito de Ivy Mike como prueba del concepto de bomba Teller-Ulam, se inició la investigación sobre el uso de una bomba "seca" combustible para fabricar un arma de fusión práctica para que Estados Unidos pudiera comenzar la producción y el despliegue de armas termonucleares en cantidad. El resultado final incorporó deuteruro de litio como combustible de fusión en el diseño de Teller-Ulam, reduciendo enormemente el tamaño y el peso y simplificando el diseño general. La Operación Castillo se trazó para probar cuatro diseños de combustible seco, dos bombas húmedas y un dispositivo más pequeño. La aprobación para la Operación Castle fue otorgada a la JTF-7 por el mayor general Kenneth D. Nichols, director general de la AEC, el 21 de enero de 1954.
Experimentos
LaOperación Castillo se organizó en siete experimentos, todos menos uno de los cuales se llevarían a cabo en el atolón Bikini. A continuación se muestra el calendario de pruebas original (a partir de febrero de 1954).
| Experimento | Dispositivo | Prototipo | Combustible | Fecha | Rendimiento predecido | Fabricantes | Ubicación del ensayo |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bravo | Camarones | TX-21 | 40% Li-6 D (dry) | 1 de marzo de 1954 | 6.0 Mt | Laboratorio Científico de Los Álamos | Reef off Nam Es, Bikini |
| Unión | Reloj despertador | CE-14 | 95% Li-6 D (dry) | 11 de marzo de 1954 | 3.0 a 4.0 Mt | Laboratorio Científico de Los Álamos | Barge fuera de Iroij, Bikini |
| Yankee | Jughead / Runt-II | TX/EC-16 / TX/EC-24 | Cryo D-2 (wet) / 40% Li-6 D (dry) | 22 de marzo de 1954 | 8.0 Mt | Laboratorio Científico de Los Álamos | Barge fuera de Iroij, Bikini |
| Echo | Ramrod | TX-22 | Cryo D-2 (wet) | 29 de marzo de 1954 | 65–275 kt | University of California Radiation Laboratory (Livermore) | Eberiru, Enewetak |
| Nectar | Zombie | TX-15 | Seca | 5 de abril de 1954 | 1.8 Mt | Laboratorio Científico de Los Álamos | Barge en el cráter MIKE, Enewetak |
| Romeo | Runt | TX/EC-17A | 7.5% Li-6 deuterida (natural) | 15 de abril de 1954 | 4.0 Mt | Laboratorio Científico de Los Álamos | Barge fuera de Iroij, Bikini |
| Koon | Morgenstern | TX-22 | 7.6% Li-6 deuterida (natural) | 22 de abril de 1954 | 1.0 Mt | University of California Radiation Laboratory (Livermore) | Eneman, Bikini |
La prueba Echo se canceló debido a que el diseño de combustible líquido quedó obsoleto con el éxito del Bravo de combustible seco como se señaló anteriormente. Yankee también se consideró obsoleto y el dispositivo Jughead fue reemplazado por un dispositivo "Runt II" dispositivo (similar al dispositivo Union), que se completó apresuradamente en Los Alamos y se trasladó en avión a Bikini. Con esta revisión, ambos dispositivos de combustible húmedo fueron eliminados del programa de pruebas.
LaOperación Castle tenía como objetivo probar el deuteruro de litio (LiD) como combustible de fusión termonuclear. Un sólido a temperatura ambiente, el LiD, si funcionara, sería mucho más práctico que el combustible líquido criogénico de deuterio del dispositivo Ivy Mike. Se utilizaría el mismo principio de Teller-Ulam que en la llamada "salchicha" de Ivy Mike. dispositivo, pero las reacciones de fusión fueron diferentes. Ivy Mike fusionó deuterio con deuterio, pero los dispositivos LiD fusionarían deuterio con tritio. El tritio se produjo durante la explosión irradiando el litio con neutrones rápidos.
Bravo, Yankee (II) y Union utilizaron litio enriquecido en el isótopo Li-6 (Bravo y Yankee utilizaron litio enriquecido al 40% Li-6, mientras que el litio utilizado en Union fue enriquecido al 95% Li-6), mientras que Romeo i> y Koon fueron alimentados con litio natural (92% Li-7, 7,5% Li-6). El uso de litio natural sería importante para la capacidad de Estados Unidos de expandir rápidamente su arsenal nuclear durante la carrera armamentista nuclear de la Guerra Fría, ya que las llamadas "Plantas de Desarrollo de Aleaciones" estaban en una etapa temprana en el momento en que se llevó a cabo Castle. La primera planta entró en producción a finales de 1953.
Como medida preventiva, el desarrollo de armas de deuterio líquido continuó en paralelo. Aunque eran mucho menos prácticos debido a los problemas logísticos relacionados con el transporte, manejo y almacenamiento de un dispositivo criogénico, la carrera armamentista de la Guerra Fría impulsó la demanda de un arma de fusión viable. La "baqueta" y "Jughead" Los dispositivos eran diseños de combustible líquido muy reducidos en tamaño y peso con respecto a sus llamados "salchichas" predecesor. El "Jughead" El dispositivo finalmente se convirtió en arma y la Fuerza Aérea de los EE. UU. lo utilizó de forma limitada hasta el período "seco". Las bombas H de combustible se volvieron comunes.
Nectar no era un arma de fusión en el mismo sentido que el resto de la serie Castle. Aunque utilizó combustible de litio para impulsar la fisión, el principal material de reacción en la segunda etapa fue uranio y plutonio. De manera similar a la configuración Teller-Ulam, se utilizó una explosión de fisión nuclear para crear altas temperaturas y presiones para comprimir una segunda masa fisionable. De lo contrario, habría sido demasiado grande para sostener una reacción eficiente si se hubiera activado con explosivos convencionales. Este experimento tenía como objetivo desarrollar armas de rendimiento intermedio para ampliar el inventario (alrededor de 1-2 Mt frente a 4-8).
Muchas armas termonucleares o de fusión generan gran parte, o incluso la mayor parte, de su rendimiento a partir de la fisión. Aunque el isótopo de uranio U-238 no sufrirá una reacción en cadena, aún así se fisiona cuando es irradiado por el intenso flujo de neutrones rápidos de una explosión de fusión. Debido a que el U-238 es abundante y no tiene masa crítica, se puede agregar (en teoría) en cantidades casi ilimitadas como forma de manipulación alrededor de una bomba de fusión, ayudando a contener la reacción de fusión y contribuyendo con su propia energía de fisión. Por ejemplo, la fisión rápida del U-238 contribuyó en un 77% (8,0 megatones) al rendimiento de la explosión de 10,4 Mt del Ivy Mike.
Ejecución de prueba
El evento más notable de la Operación Castle fue la prueba del Castle Bravo. El combustible seco del Bravo era 40% Li-6 y 60% Li-7. Se esperaba que sólo el Li-6 generara tritio para la reacción de fusión deuterio-tritio; Se esperaba que el Li-7 fuera inerte. Sin embargo, J. Carson Mark, jefe de la División de Diseño Teórico de Los Álamos, había especulado que Bravo podría "ir a lo grande", estimando que el dispositivo podría producir un rendimiento explosivo tanto como Un 20% más de lo que se había calculado originalmente. Debido al inesperado mayor rendimiento, se descubrió que el Li-7 del dispositivo también se somete a una reproducción que produce tritio. En la práctica, Bravo superó las expectativas en un 150%, con un rendimiento de 15 Mt, unas 1.000 veces más potente que el arma Little Boy utilizada en Hiroshima. Castle Bravo sigue siendo, hasta el día de hoy, la detonación más grande jamás realizada por Estados Unidos y la quinta detonación de bomba H más grande del mundo.
Debido a que Castle Bravo superó con creces su rendimiento esperado, la JTF-7 fue tomada desprevenida. Gran parte de la infraestructura permanente del atolón Bikini sufrió graves daños. El intenso destello térmico provocó un incendio a una distancia de 20 millas náuticas (37 km) en la isla de Eneu (isla base del atolón Bikini). La lluvia radiactiva resultante contaminó todo el atolón, hasta tal punto que la JTF-7 no pudo acercarse a él durante 24 horas después de la prueba, e incluso entonces los tiempos de exposición fueron limitados. A medida que la lluvia se extendió a favor del viento hacia el este, más atolones fueron contaminados por cenizas de calcio radiactivo provenientes de los bancos de coral submarinos incinerados. Aunque los atolones fueron evacuados poco después de la prueba, 239 marshaleses en los atolones de Utirik, Rongelap y Ailinginae fueron sometidos a niveles significativos de radiación. También quedaron expuestos 28 estadounidenses estacionados en el atolón Rongerik. Los estudios de seguimiento de las personas contaminadas comenzaron poco después de la explosión como Proyecto 4.1, y aunque los efectos a corto plazo de la exposición a la radiación para la mayoría de los marshaleses fueron leves y/o difíciles de correlacionar, los efectos a largo plazo fueron pronunciados. Además, 23 pescadores japoneses a bordo del Daigo Fukuryū Maru también estuvieron expuestos a altos niveles de radiación. Sufrieron síntomas de envenenamiento por radiación y un miembro de la tripulación murió en septiembre de 1954.
La fuerte contaminación y los grandes daños causados por Bravo retrasaron el resto de la serie. El 14 de abril de 1954 se publicó oficialmente un calendario de pruebas revisado. Las pruebas de Castle Romeo y Koon estaban completas cuando se publicó esta revisión.
| Experimento | Fecha original | Fecha revisada | Producción original | Rendimiento revisado |
|---|---|---|---|---|
| Unión | 11 de marzo de 1954 | 22 de abril de 1954 | 3-4 Mt | 5-10 Mt |
| Yankee | 22 de marzo de 1954 | 27 de abril de 1954 | 8.0 Mt | 9.5 Mt |
| Nectar | 5 de abril de 1954 | 20 de abril | 1.8 Mt | 1.0 a 3.0 Mt |
| Romeo | 15 de abril de 1954 | 27 de marzo de 1954 | 4.0 Mt | 8.0 Mt |
| Koon | 22 de abril de 1954 | 7 de abril de 1954 | 1.0 Mt | 1,5 mt |
A medida que avanzaba la Operación Castillo, el aumento de los rendimientos y las consecuencias provocaron que se reevaluaran los lugares de prueba. Si bien la mayoría de las pruebas estaban previstas para barcazas cerca de la lengua de arena de Iroij, algunas se trasladaron a los cráteres de Bravo y Union. Además, Castle Nectar se trasladó del atolón Bikini al cráter de Ivy Mike en Eniwetok por conveniencia, ya que Bikini todavía estaba muy contaminado por las pruebas anteriores.
La prueba final en la Operación Castillo tuvo lugar el 14 de mayo de 1954.
| Nombre | Hora de la fecha (UT) | Zona horaria local | Ubicación | Elevación + altura | Entrega, propósito | Dispositivo | Yield | Fallo | Referencias | Notas |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Bravo | 28 de febrero de 1954 18:45:00.0 | MHT (11 hrs) | Namu (Charlie), Bikini Atoll 11°41′50′′N 165°16′29′′E / 11.69722°N 165.27486°E / 11.69722; 165.27486 (Bravo) | 2 m (6 pies 7 en) + 2 m (6 pies 7 en) | superficie seca, desarrollo de armas | TX-21 "Shrimp" | 15 Mt | Usaba un primario RACER IV. Más del doble de poderoso que se predijo, error en la evaluación de Li-7. Caída letal, mató a radioman en barco japonés Daigo Fukuryu Maru (Fifth Lucky Dragon); 1 fatalidad, 93+ heridos. Diseño utilizado en Mk-21/36. Detonación atmosférica más grande de Estados Unidos. | ||
| Romeo | 26 de marzo de 1954 18:30:00.4 | MHT (11 hrs) | Yurochi aka Irioj (Dog), Bikini Atoll 11°41′39′′N 165°15′55′E / 11.69428°N 165.26519°E / 11.69428; 165.26519 (Romeo) | 0 + 4.3 m (14 ft) | Barge, desarrollo de armas | TX/EC-17A "Runt" | 11 Mt | Las expectativas de rendimiento expuestas, por casi un factor de 3. Prueba de prueba del Mk-17, desplegada como EC-17. | ||
| Echo (canceled) | 29 de marzo de 1954 | MHT (11 hrs) | Ebiriru (Ruby), Enewetak Atoll 11°37′′′′N 162°17′39′′′E / 11.61986°N 162.29403°E / 11.61986; 162.29403 (Echo) | 3 m (9,8 pies) + | Barge, desarrollo de armas | Cryo design "ramrod" | rendimiento desconocido | Programado Castillo pero no ejecutados, la ubicación y el tiempo son como se planea. Se canceló cuando el Bravo La prueba fue tan inesperadamente exitosa, haciendo que los conceptos termonucleares criogénicos obsoletos. | ||
| Koon | 6 de abril de 1954 18:20:00.4 | MHT (11 hrs) | Eninmen (Tare), Bikini Atoll 11°30′14′′N 165°22′07′′E / 11.50376°N 165.36852°E / 11.50376; 165.36852 (Koon) | 2 m (6 pies 7 en) + 1 m (3 pies 3 en) | superficie seca, desarrollo de armas | "Morgenstern" | 110 kt | Diseño UCRL, último en el que trabajó Teller, secundario retrasado demasiado tiempo, y deslumbrado con rendimiento de 110 kt. | ||
| Unión | 25 de abril de 1954 18:10:00.6 | MHT (11 hrs) | Yurochi aka Irioj (Dog), Bikini Atoll 11°39′59′N 165°23′14′′E / 11.6664°N 165.3872°E / 11.6664; 165.3872 (Unión) | 0 + 4 m (13 ft) | Barge, desarrollo de armas | TX-14 w/ RACER IV "Clock de alarma" | 6.9 Mt | Prototipo EC-14, usó combustible Li-6 caro enriquecido del 95%, primario RACER IV. | ||
| Yankee 2 | 4 de mayo de 1954 18:10:00.1 | MHT (11 hrs) | Yurochi aka Irioj (Dog), Bikini Atoll 11°39′56′N 165°23′13′′E / 11.6656°N 165.3869°E / 11.6656; 165.3869 (Yankee 2) | 0 + 4.3 m (14 ft) | Barge, desarrollo de armas | TX/EC-24 RACER IV "Runt II" | 13.5 Mt | Prueba de prueba de TX/EC-24 con primario RACER IV. Después Bravo 's success, the wet/dry TX/EC-16 Jughead dispositivo que iba a ser probado fue descartado para el Runt2 dispositivo seco, por lo tanto la designación "2". | ||
| Nectar | 13 de mayo de 1954 18:20:00.1 | MHT (11 hrs) | Elugelab (Flora), Enewetak Atoll 11°40′14′′N 162°11′47′′E / 11.6705°N 162.1964°E / 11.6705; 162.1964 (Nectar) | 0 + 4.3 m (14 ft) | Barge, desarrollo de armas | TX-15 COBRA "Zombie" | 1,7 Mt |
- ^ Los Estados Unidos, Francia y Gran Bretaña han nombrado sus eventos de prueba, mientras que la URSS y China no lo hicieron, y por lo tanto sólo tienen números de prueba (con algunas excepciones – se nombraron explosiones pacíficas soviéticas). Traducción de palabras en inglés entre paréntesis a menos que el nombre sea un sustantivo adecuado. Un dash seguido de un número indica un miembro de un evento de salva. Los Estados Unidos también a veces nombraron las explosiones individuales en tal prueba de salva, que resulta en "nombre1 – 1(con nombre2)". Si la prueba es cancelada o abortada, los datos de fila como fecha y ubicación revelan los planes previstos, donde se sabe.
- ^ Para convertir el tiempo UT en local estándar, agregue el número de horas entre paréntesis a la hora UT; para el tiempo de verano local, agregue una hora adicional. Si el resultado es anterior a las 00:00, añadir 24 horas y restar 1 del día; si es 24:00 o posterior, restar 24 horas y añadir 1 al día. Datos históricos de la zona horaria obtenidos de la base de datos de la zona horaria IANA.
- ^ Nombre del lugar duro y una referencia de latitud/longitud; para las pruebas cargadas por cohete, la ubicación del lanzamiento se especifica antes de la localización de la detonación, si se sabe. Algunas ubicaciones son extremadamente precisas; otras (como las gotas de aire y las explosiones espaciales) pueden ser bastante inexactas. "~" indica una ubicación pro-forma rugosa, compartida con otras pruebas en esa misma zona.
- ^ La elevación es el nivel del suelo en el punto directamente debajo de la explosión relativa al nivel del mar; la altura es la distancia adicional agregada o restringida por torre, globo, eje, túnel, caída del aire u otro contrivancia. Para los cohetes el nivel de tierra es "N/A". En algunos casos no está claro si la altura es absoluta o relativa al suelo, por ejemplo, Plumbbob/John. Ningún número o unidades indica que el valor es desconocido, mientras que "0" significa cero. Ordenar en esta columna es por elevación y altura.
- ^ Atmosférico, airdrop, balón, pistola, misiles de crucero, cohete, superficie, torre y barcaza están todos desactivados por el Tratado de prohibición parcial de los ensayos nucleares. El eje sellado y el túnel están bajo tierra, y siguieron siendo útiles bajo el PTBT. Los ensayos intencionales de cráter son fronterizos; se produjeron bajo el tratado, a veces fueron protestados, y generalmente se pasan por alto si la prueba fue declarada un uso pacífico.
- ^ Incluir el desarrollo de armas, los efectos de las armas, la prueba de seguridad, la prueba de seguridad del transporte, la guerra, la ciencia, la verificación conjunta y los efectos industriales y pacíficos, que pueden desglosarse aún más.
- ^ Designaciones para artículos de prueba donde se sabe, "¿?" indica cierta incertidumbre sobre el valor anterior, apodos para dispositivos particulares en citas. Esta categoría de información no suele revelarse oficialmente.
- ^ Rendimiento estimado de energía en toneladas, kilotones y megatones. Una tonelada de equivalente TNT se define como 4.184 gigajoules (1 gigacalorie).
- ^ Emisión radiactiva a la atmósfera aparte de los neutrones rápidos, donde se sabe. La especie medida es sólo yodo-131 si se menciona, de lo contrario es toda la especie. Ninguna entrada significa desconocida, probablemente ninguna si es subterránea y "todo" si no; de otra manera notación para si medido en el sitio sólo o fuera del sitio, donde se sabe, y la cantidad medida de radioactividad liberado.
Resultados
Operación Castillo fue un éxito rotundo para la implementación de dispositivos de combustible seco. El diseño Bravo fue rápidamente convertido en arma y se sospecha que es el progenitor de la bomba de gravedad Mk-21. El proyecto de diseño del Mk-21 comenzó el 26 de marzo de 1954 (apenas tres semanas después de Bravo) y la producción de 275 armas comenzó a finales de 1955. Romeo, basándose en litio natural, se convirtió rápidamente en la bomba Mk-17, la primera arma termonuclear estadounidense desplegable, y estuvo disponible para las fuerzas estratégicas como arma de capacidad de emergencia a mediados de 1954. La mayoría de los dispositivos de combustible seco Castle finalmente aparecieron en el inventario y finalmente exigieron la mayoría de las configuraciones termonucleares.
Por el contrario, el Koon diseñado por Livermore fue un fracaso. Utilizando litio natural y una configuración Teller-Ulam muy modificada, la prueba produjo sólo 110 kilotones de un rendimiento esperado de 1,5 megatones. Si bien los ingenieros del Laboratorio de Radiación esperaban que condujera a un nuevo y prometedor campo de armas, finalmente se determinó que el diseño permitía el calentamiento prematuro del combustible de litio, alterando así las delicadas condiciones de fusión.
Galería
Dispositivo de camarones (Bravo) en su taxi.
Dispositivo de camarón (Bravo) que se descarga desde un camión
Dispositivo desconocido probado en Castillo. El dispositivo puede ser Runt (Romeo) o Runt II (Yankee).
Un dispositivo desconocido, puede ser Morgenstern (Koon).
Dispositivo desconocido, puede ser Reloj de alarma (Unión).
B-36 entrega de dispositivo de prueba para Castillo, 16 de abril. Dispositivo desconocido; posiblemente Runt II (Yankee).
Transporte de barcaza para dispositivo de prueba Castillo. Dispositivo desconocido; posiblemente Runt II (Yankee).
