¿Corea del Norte tiene realmente una bomba de hidrógeno?

Artículo publicado por Ricards Stone el 6 de enero de 2016 en Science News

Corea del Norte afirma haber detonado su primera bomba de hidrógeno el pasado 5 de enero de 2016. Pero los expertos son escépticos acerca de que dicho estado detonara, no un dispositivo atómico común, sino una “bomba de hidrógeno de la justicia”, nombre dado por los medios estatales oficiales a una bomba de hidrógeno mucho más potente. Entonces, ¿sobre qué tipo de dispositivo se realizaron las apartadas pruebas? ¿Y cómo los expertos en energía nuclear pueden medirlo desde tan lejos?

Bomba de hidrogeno detonada en Corea del Norte el 5 de enero de 2016

Sismograma de la bomba de hidrógeno detonada en Corea del Norte el 5 de enero de 2016 Crédito: Andy Frassetto, Incorporated Research Institutions for Seismology

No hay duda de que Corea del Norte detonó algo cerca de donde se llevaron a cabo pruebas nucleares en 2006, 2009, y 2013. Las estaciones sísmicas registraron el 5 de enero un terremoto de magnitud 5,1 con una forma de onda casi idéntica a los que se registraron en las pruebas anteriores de Corea del Norte, apoyando dicha afirmación. La forma de la onda confirma que una explosión desencadenó el terremoto del 5 de enero, señala Brian Stump, sismólogo en la Universidad Metodista del Sur en Dallas, Texas. “Pudo ser una explosión nuclear o química, pero debido a la magnitud, muy probablemente fue nuclear”, señala. Los investigadores están ahora “analizando la forma de la onda” registradas por los sismómetros en la región “para ver las diferencias respecto a las de 2013”, explica Andy Frassetto, sismólogo en el consorcio Incorporated Research Institutions for Seismology en Washington, D.C.

Los sismogramas de las cuatro pruebas nucleares declaradas por Corea del Norte se registraron en Mudanjiang, China, a aproximadamente 370 kilómetros del lugar de las pruebas.

La magnitud estimada de la detonación fue de entre 7 y 10 kilotones, equivalente a una pequeña bomba de fisión. Comparado con las bombas de hidrógeno estándar, que obtienen gran parte de su energía de la fusión del hidrógeno, esto es muy poco. La bomba de hidrógeno más potente jamás puesta a prueba arrojó una energía de 50 megatones, unas 2000 veces más potente que la bomba de 21 kilotones arrojada sobre Nagasaki al final de la Segunda Guerra Mundial.

Existen “múltiples explicaciones a las energías consistentemente bajas que arrojan las pruebas en Corea del Norte”, explica R. Scott Kemp, físico nuclear en el Instituto Tecnológico de Massachusetts en Cambridge. “Yo creo que nadie lo sabe con certeza, ni siquiera en los rincones más oscuros de la CIA”. Una línea de pensamiento es que Corea del Norte pudo haber puesto a prueba una “primaria”: una bomba atómica en miniatura usada para iniciar una bomba de hidrógeno. En este caso, la parte de la bomba de hidrógeno podría no haber existido, o podría haber fallado. Alternativamente, las pruebas podrían haberse realizado con una bomba de fisión estándar que depende principalmente de plutonio o uranio para su carga explosiva.

Una bomba de hidrógeno requeriría mucha más sofisticación, pero es algo que Corea del Norte claramente anhela. En los últimos años, los medios estatales han vendido progresos hacia un dispositivo de fusión, y el mes pasado el líder de la nación, Kim Jong Un, afirmó que su país tenía una bomba de hidrógeno.

Por tanto, ¿pudo el estallido del 5 de enero haber sido una bomba de hidrógeno? “Primero”, señala Kemp, “tienes que distinguir entre una auténtica bomba de hidrógeno y un dispositivo de fusión”, siendo el segundo una especie de bomba de fisión “con turbo” que usa una pequeña reacción termonuclear para aumentar su energía. En comparación, una bomba de hidrógeno tradicional, el tipo de dispositivo que usan la mayor parte de armas almacenadas en Estados Unidos y Rusia, es un dispositivo de dos fases con una fase secundaria termonuclear. La primera fase es una explosión de fisión. Libera rayos-X que calientan e implosionan una fase secundaria basada en el hidrógeno, provocando que los átomos se fusionen y liberen masivas cantidades de energía. “El dispositivo secundario es el que arroja la verdadera potencia”, señala Kemp.

Un dispositivo de empuje es más simple. El hidrógeno pesado – gas de deuterio y tritio – se inyecta en el centro de un círculo de plutonio, apunta Kemp. El calor de la reacción de fisión inicia una reacción de fusión de vida corta que aumenta — o empuja — la energía emitida, pero no hasta el grado de una bomba de dos etapas. Tal dispositivo es mucho más plausible que una bomba de hidrógeno, comenta Li Bin, analista nuclear en el Carnegie Endowment for International Peace en Washington, D.C. Las pruebas del 5 de enero, dice, “podrían haber sido una bomba de empuje”.

Dando por hecho que Corea del Norte no invita a los inspectores nucleares a sus lugares de pruebas, la única forma en que los extranjeros pueden determinar si estalló una bomba de hidrógeno o una bomba de empuje sería a través de un detallado análisis de los productos de fisión liberados en el estallido. Las pruebas de Corea del Norte se realizaron bajo tierra pero, a menos que estuviesen excepcionalmente bien contenidos, los gases nobles radiactivos – principalmente isótopos de radioxenón – podrían empezar a filtrarse a la atmósfera en los próximos días, apunta Anders Ringbom, físico nuclear en la Agencia de Investigación de Defensa de Suecia, en Estocolmo. “Si detectas isótopos de xenón, ésa es la prueba definitiva que demuestra que la detonación tuvo una naturaleza nuclear”.

Los neutrones generados en una reacción de fusión son unas siete veces más energéticos que los neutrones generados en una reacción de fisión, lo cual implica que las especies de radioisótopos generados por una bomba de hidrógeno son diferentes de los de una bomba de fisión. “Deberíamos ser capaces de detectarlos”, explica Kemp, dependiendo de lo rápidamente que escapen los gases radiactivos a la atmósfera y pueda tomarse una muestra. “Se hace más difícil cuanto más tiempo necesiten para filtrarse”.

La Organización del Tratado de Prohibición Completa de los Ensayos Nucleares (CTBTO) gestiona una red global de detectores de gases nobles. Su red captó xenón-133 y xenón-131m filtrándose varias semanas después de las pruebas de 2013. Este avistamiento tardío no ofreció suficiente información para determinar si Corea usó plutonio o uranio como material fisible en esa ocasión. Japón, Corea del Sur, y los Estados Unidos también tienen detectores aéreos de gases nobles, que se cree que son incluso más sensibles que los de CTBTO. Pero sea lo que sea lo que conocían sobre las anteriores pruebas de Corea del Norte, no lo hicieron público. Y probablemente tampoco lo hagan esta vez, lo que implica que no tenemos más remedio que aceptar las palabras de Corea del Norte – o no – sobre la nueva “bomba de hidrógeno de la justicia”.

Señales eléctricas en la atmósfera podrían predecir terremotos

Artículo publicado por Julia Rosen el 21 de diciembre de 2015 en Science Magazine

Si preguntas a los sismólogos cuándo serán capaces de predecir los terremotos, la respuesta, normalmente será: en algún momento entre un futuro lejano, y nunca. Aunque ha habido algunas aproximaciones prometedoras, la historia de la predicción de terremotos está repleta de ideas que no llegaron a ningún sitio, y pseudociencia. Sin embargo, algunos científicos piensan que la corteza de la Tierra puede dar pistas antes de su ruptura, en forma de anomalías electromagnéticas en el terreno y en la atmósfera, que tienen lugar entre minutos y días antes del terremoto. La semana pasada, en la reunión de otoño de la Unión Geofísica Americana, los investigadores compartieron sus ideas sobre estos fenómenos — y cómo podrían usarse para predecir terremotos letales.

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