Energía Nuclear (página 3)

Aun cuando la substancia penetra en la cadena alimenticia, tal como se acaba de describir, si su vida media es muy breve (de segundos, o minutos) no creará peligro alguno, puesto que 1a mayor parte del material se habrá desintegrado mucho antes de su entrada. Y en forma análoga, si la vida media se mide en millones de años, se producirá una cantidad insignificante de radiación durante la vida. En nuestro ejemplo anterior, la vida media del 90Sr es de aproximadamente 28 años. Así pues, este isótopo posee la propiedad de ser incorporado al tejido vivo y, si se absorbe en cantidad suficiente, podrá crear una radiación significativa.

Efectos de la radiación sobre las células vivas

Los rayos X pueden expulsar a los electrones de los átomos con los que chocan. Este daño puede afectar a ciertas moléculas que son necesarias para 1a célula.

Una de estas moléculas es el ácido desoxirribonucleico (DNA), que contiene toda la información genética que se requiere para el desarrollo y la conservación de la célula. El DNA constituye un blanco sensible a la radiación, y cuando una célula recibe radiación, las cadenas del DNA tienden a romperse en fragmentos. Si la velocidad de suministro de la radiación es pequeña, los mecanismos de reparación de la célula podrán sellar las roturas de las cadenas, pero más arriba de determinada velocidad el proceso de reparación no puede mantener el paso, y la fragmentación del DNA se hace irreversible.

Los tipos de células difieren considerablemente en su sensibilidad a la radiación. Por regla general, los que se dividen con mayor rapidez son aquellos que la radiación destruye más fácilmente. Dichos tipos comprenden las células de la médula ósea, que elabora los glóbulos, leucocitos, los eritrocitos y las plaquetas de la sangre; las que revisten el tubo gastrointestinal y los folículos pilosos, así como las células productoras de esperma. Por el contrario, las células musculares y nerviosas, que no se dividen en el adulto, son muy resistentes incluso a grandes dosis de radiación. Sin embargo, esta regla no es invariable. En efecto, ni los linfocitos, ni los óvulos se dividen en circunstancias normales, pero ambos son sumamente fáciles de destruir por radiación.

Desde hace algunos años, se sabe que la radiación constituye una inductora poderosa de mutaciones, las cuales se producen cuando el DNA es alterado en alguna forma. En ocasiones tan notorias que los cromosomas muestran un aspecto anormal al contemplarlos bajo el microscopio. Otros cambios son mucho más sutiles y tienen lugar solo durante un trecho diminuto del DNA.

La importancia de las mutaciones, cualquiera que sea su tipo, radica en que: 1) pueden producir cambios en la función de los genes a los que afectan, y 2) pueden ser transmitidas a las células hijas.

Efectos sobre el cuerpo entero

Resulta apropiado dividir dichos efectos en: "somáticos, o sea aquellos que se limitan a la población sometida a la radiación, y los genéticos, o sea los que son heredados por generaciones subsiguientes.

Efectos somáticos tempranos: enfermedad por radiación

En diversas ocasiones, durante los últimos 75 años, grupos de personas han estado expuestos a grandes dosis de radiación ionizante por periodos que han ido desde unos segundos a algunos minutos. Los holocaustos de Hiroshima y Nagasaki, y los accidentes ocurridos en instalaciones nucleares civiles proporcionan mucha información acerca de lo que la radiación puede hacer cuando se administra en grandes cantidades al cuerpo durante un breve periodo. Consideremos primero el resultado más simple y terrible del efecto de la radiación, esto es, la muerte. La figura muestra la relación entre la dosis administrada a una población de animales y el porcentaje de población que sobrevive tres semanas o más a la exposición. Hasta una dosis aproximada de 250 rads prácticamente todos sobreviven. Cuando la dosis se eleva por encima de este punto, la supervivencia empieza a disminuir abruptamente, y por encima de 700 rads, todos mueren.

Acaso significa esto que las dosis inferiores a 250 rads no producen efecto observable alguno? En absoluto. Incluso si los individuos expuestos no mueren, pueden enfermar gravemente. A dosis que oscilen entre 100 y 250 rads, la mayoría de las personas sufrirán fatiga, nausea, vomito, diarrea y perdida moderada de cabello a los pocos días de la exposición, pero la mayoría se recupera por completo de la enfermedad aguda. En cambio, en el caso de dosis que fluctúen entre 400 y 500 rads, la perspectiva no es tan buena.

Durante los primeros días, la enfermedad es similar a 1a del grupo anterior. Los síntomas podrán desaparecer por algún tiempo, pero reaparecerán al cabo de tres semanas de la exposición. Además, debido a que la radiación ha afectado la función de la medula ósea, bajara el numero de leucocitos y de plaquetas. Y esto reviste gran importancia, porque sin leucocitos el cuerpo no puede combatir 1a infección, y sin plaquetas la sangre no coagula. Aproximadamente e1 50 por 100 de las personas expuestas en este margen de dosis morirán y la mayoría de las muertes será por infección o hemorragia.

Si la dosis administrada es de unos 2000 rads, las primeras semanas de la enfermedad serán iguales que en los grupos precedentes y a la segunda semana estas personas enfermaran de gravedad, con fuerte diarrea, deshidratación · una infección que terminará con la muerte. En efecto, a estos niveles las células del tubo gastrointestinal sin dañadas antes que la toxicidad de la médula ósea tenga ocasión de agravarse, y dichos pacientes pueden morir aun antes de que los recuentos de elementos figurados de la sangre hayan bajado a niveles peligrosos.

A dosis mayores de 10000 rads, los experimentos con animales han mostrado que la muerte, que puede sobrevenir pocas horas después de administrar la dosis, se debe a lesión del cerebro y del corazón.

Efectos somáticos diferidos

De los efectos somáticos tardíos de la radiación (esto es de los que tienen lugar meses o años después de la exposición), ninguno ha sido mejor estudiado ni objeto de mayor preocupación que el aumento de frecuencia de cáncer en los que alguna vez fueron sometidos a radiación. Antes que se conocieran los peligros de la radiación, los trabajadores de los primeros tiempos no adoptaban precaución alguna en la manipulación de materiales radiactivos y sufrieron una frecuencia mucho mayor de cáncer de la piel. Cabe mencionar también el celebre caso de las trabajadoras de las esferas de reloj de radio en los años veinte. Pintaban las esferas de los relojes con la pintura fosforescente del radio que se utilizaba en la época y acostumbraban meterse el extremo del pincel a la boca antes de aplicar la pintura a la cara de la esfera. En años ulteriores, este grupo experimento una frecuencia muy alta de tumores óseos. Los supervivientes de los ataques atómicos de Hiroshima y Nagasaki presentaron muchos más casos de leucemia, en los 10 años que siguieron a los bombardeos, de lo que habría podido esperarse de un grupo de aquel tamaño y, más tarde, la frecuencia de otros tipos de cáncer parece aumentar también.

La terapéutica médica proporciona también enseñanzas. Por ejemplo, los niños nacidos de mujeres cuya pelvis fue sometida a rayos X durante el embarazo presentan un riesgo mayor de contraer leucemia que aquellos cuyas madres no han experimentado esa exposición.

El cáncer no constituye el único efecto somático tardío. Presentan también propensión a la formación de cataratas en el cristalino. Además, un acortamiento de la vida.

Efectos genéticos

Consideremos ahora esos efectos de la radiación que no se manifiestan en el individuo, sino que producen mutaciones en el material genético de las células reproductoras (los espermatozoides y los óvulos) que se transmiten a las generaciones sucesivas. En todos los sistemas experimentales estudiados en el laboratorio se ha demostrado que la radiación constituye un poderoso elemento causante de mutaciones.

 Algunas soluciones

Si queremos disminuir, pues, a un grado mínimo los efectos somáticos y genéticos de la radiación, la tarea es clara: debemos reducir al mínimo la exposición innecesaria a la radiación. Para hacerlo en forma inteligente, necesitamos primero conocer la contribución de las diversas fuentes de radiación que afectan al hombre. Sin duda la principal es la radiación de fondo; en efecto, esta representa aproximadamente 0.125 rads anuales para las gónadas por persona y proviene de fuentes espaciales, de la corteza terrestre y de los materiales de construcción. Ahora que las pruebas atmosféricas de armas nucleares han disminuido considerablemente, la precipitación radiactiva representa un aumento muy pequeño con respecto a la radiación de fondo. En el mundo occidental, la mayor adición a la radiación de fondo proviene del empleo de los rayos X para el diagnostico. Los mejores cálculos indican que por termino medio, esos estudios aumentan en un 50 por 100 la carga de la radiación de fondo genéticamente significativa para la población. ("Radiación genéticamente significativa" que es la que llega a las gónadas de las personas que se encuentran todavía en el grupo de edad reproductora.)

Desde 1928, la Comisión Internacional para la Protección Radiológica (GIPR), grupo compuesto de científicos de muchos países, ha estado promoviendo normas de radiación, estableciendo para ello dosis máximas de irradiación a que se puede someter el cuerpo de los miembros de una población.

La forma general en que esto suele hacerse es la siguiente: los resultados de experimentos en animales a quienes se aplican altas dosis de radiación se extrapolan retroactivamente a dosis bajas para obtener una apreciación del efecto probable de esa irradiación en animales y personas. Al hacerlo se parte siempre del supuesto de que no hay umbral seguro; esto es, no existe un nivel de dosis baja de radiación por debajo del cual esta sea totalmente inofensiva. La mayoría de los científicos, están de acuerdo en que la hipótesis de "ausencia de umbral" es valida; en todo caso, constituye un supuesto seguro porque no sabemos con certeza la verdad. En la actualidad, la CIPR recomienda a los miembros de la población general (esto es, a los que no trabajan diariamente con la radiación) una dosis máxima de 5 rads durante su vida, lo que equivale a aproximadamente 170 milirrads al año.

Esto comprende toda la radiación, excepto la del ambiente natural y las fuentes medicas.

La CIPR ha calculado que si la población entera de Estados Unidos se expusiera a dicho nivel máximo, se producirían alrededor de 2500 casos más de cáncer cada año. Linus Pauling estima que el numero se acerca a 96000 nuevos casos. Los doctores Arthur Tamplin y John Gofman, dos radiólogos que han criticado duramente la norma de 170 milirrads por año, ponen el numero en 30000.

La Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos se ha apresurado a señalar que es imposible que toda la población pudiera verse expuesta a semejante nivel; por el contrario, solo aquellos que viven o trabajan en las cercanías de un reactor nuclear podrían aproximarse a dicho limite y, si lo hicieran, los que estaban más lejos del lugar recibirían mucha menor radiación.

Debemos destacar que todos estos cálculos se basan en hipótesis que parecen razonables, pero que no han sido comprobadas y que todas ellas implican burdas aproximaciones de las estimaciones finales. Sin embargo, la enseñanza es clara: para tener los reactores nucleares hemos de pagar algún precio: el aumento de frecuencia del cáncer.

Ya vimos que la radiación crea muchos peligros para la salud humana. Algunos son fáciles de averiguar (por ejemplo, la enfermedad aguda por radiación), en tanto que otros son difíciles (tales son los efectos genéticos sobre las generaciones futuras). Así pues, la responsabilidad de los que utilizan la radiación es enorme, porque las consecuencias de lo que actualmente hacen se extiende hasta aquellos que no han nacido todavía. Si la radiación solo fuera peligrosa, no seria difícil adoptar decisiones normativas, pero las cosas no son tan sencillas. En efecto, sus beneficios reales y posibles son muy grandes. El diagnóstico medico moderno no se concibe sin los rayos X. Hemos dicho que la radiación puede aumentar la frecuencia de cáncer en las poblaciones expuestas, pero deberíamos mencionar también que la radioterapia puede en ocasiones curar a los cancerosos y aliviar su dolor.

No existe manera alguna de comparar los beneficios actuales con los peligros que puede acarrear en el futuro. Sin embargo, hay algunas medidas que deben adoptarse. Por ejemplo, un examen radiográfico debería efectuarse solo cuando sea verdaderamente necesario, en especial si se trata de niños y adultos en edad de procrear. Siempre que sea posible, debería proporcionarse protección gonadal al paciente. Excepto en casos de urgencia, las mujeres en edad de procreación solo deberían someterse a esos exámenes en las dos primeras semanas del ciclo menstrual, puesto que el embarazo es muy improbable durante este intervalo.

Las reacciones nucleares en cadena proporcionan la principal fuente de radiación que puede afectar a la humanidad. En las secciones siguientes se explorara esta amenaza con más detalle.

USOS PACIFICOS DE LA ENERGIA NUCLEAR

Gracias al uso de reactores nucleares hoy en día es posible obtener importantes cantidades de material radiactivo a bajo costo. Es así como desde finales de los años 40, se produce una expansión en el empleo pacífico de diversos tipos de Isótopos Radiactivos en diversas áreas del que hacer científico y productivo del hombre.

Estas áreas se pueden clasificar en:

Agricultura y Alimentación

a) Control de Plagas.

Se sabe que algunos insectos pueden ser muy perjudiciales tanto para la calidad y productividad de cierto tipo de cosechas, como para la salud humana. En muchas regiones del planeta aún se les combate con la ayuda de gran variedad de productos químicos, muchos de ellos cuestionados o prohibidos por los efectos nocivos que producen en el organismo humano. Sin embargo, con la tecnología nuclear es posible aplicar la llamada "Técnica de los Insectos Estériles (TIE)", que consiste en suministrar altas emisiones de oradiacin ionizante a un cierto grupo de insectos machos mantenidos en laboratorio. Luego los machos estériles se dejan en libertad para facilitar su apareamiento con los insectos hembra. No se produce, por ende, la necesaria descendencia. De este modo, luego de sucesivas y rigurosas repeticiones del proceso, es posible controlar y disminuir su población en una determinada región geográfica. En Chile, se ha aplicado con éxito la técnica TIE para el control de la mosca de la fruta, lo que ha permitido la expansión de sus exportaciones agrícolas.

b) Mutaciones.

La irradiación aplicada a semillas, después de importantes y rigurosos estudios, permite cambiar la información genética de ciertas variedades de plantas y vegetales de consumo humano. El objetivo de la técnica, es la obtención de nuevas variedades de especies con características particulares que permitan el aumento de su resistencia y productividad.

c) Conservación de Alimentos.

En el mundo mueren cada año miles de personas como producto del hambre, por lo tanto, cada vez existe mayor preocupación por procurar un adecuado almacenamiento y manutención de los alimentos. Las radiaciones son utilizadas en muchos países para aumentar el período de conservación de muchos alimentos. Es importante señalar, que la técnica de irradiación no genera efectos secundarios en la salud humana, siendo capaz de reducir en forma considerable el número de organismos y microorganismos patógenos presentes en variados alimentos de consumo masivo.

La irradiación de alimentos es aplicada en Chile en una planta de irradiación multipropósito ubicada en el Centro de Estudios Nucleares Lo Aguirre con una demanda que obliga a su funcionamiento ininterrumpido durante los 365 días del año.

Hidrología

Gracias al uso de las técnicas nucleares es posible desarrollar diversos estudios relacionados con recursos hídricos. En estudios de aguas superficiales es posible caracterizar y medir las corrientes de aguas lluvias y de nieve; caudales de ríos, fugas en embalses, lagos y canales y la dinámica de lagos y depósitos.

En estudios de aguas subterráneas es posible medir los caudales de las napas, identificar el origen de las aguas subterráneas, su edad, velocidad, dirección, flujo, relación con aguas superficiales, conexiones entre acuíferos, porosidad y dispersión de acuíferos.

Medicina

Vacunas

Se han elaborado radiovacunas para combatir enfermedades parasitarias del ganado y que afectan la producción pecuaria en general. Los animales sometidos al tratamiento soportan durante un período más prolongado el peligro de reinfección siempre latente en su medio natural.

Medicina Nuclear

Se ha extendido con gran rapidez el uso de radiaciones y de radioisótopos en medicina como agentes terapéuticos y de diagnóstico.

En el diagnóstico se utilizan radiofármacos para diversos estudios de:

• Tiroides.
• Hígado.
• Riñón.
• Metabolismo.
• Circulación sanguínea.
• Corazón.
• Pulmón.
• Trato gastrointestinales.

En terapia médica con las técnicas nucleares se puede combatir ciertos tipos de cáncer. Con frecuencia se utilizan tratamientos en base a irradiaciones con rayos gamma provenientes de fuentes de Cobalto-60, así como también, esferas internas radiactivas, agujas e hilos de Cobalto radiactivo. Combinando el tratamiento con una adecuada y prematura detección del cáncer, se obtienen terapias con exitosos resultados.

Radioinmunoanalisis

Se trata de un método y procedimiento de gran sensibilidad utilizado para realizar mediciones de hormonas, enzimas, virus de la hepatitis, ciertas proteínas del suero, fármacos y variadas sustancias.El procedimiento consiste en tomar muestras de sangre del paciente, donde con posterioridad se añadirá algún radioisótopo específico, el cual permite obtener mediciones de gran precisión respecto de hormonas y otras sustancias de interés.

Radiofarmacos

Se administra al paciente un cierto tipo de fármaco radiactivo que permite estudiar, mediante imágenes bidimensionales (centelleografía) o tridimensionales (tomografía), el estado de diversos órganos del cuerpo humano.

De este modo se puede examinar el funcionamiento de la tiroides, el pulmón, el hígado y el riñón, así como el volumen y circulación sanguíneos. También, se utilizan radiofármacos como el Cromo – 51 para la exploración del bazo, el Selenio – 75 para el estudio del páncreas y el Cobalto – 57 para el diagnóstico de la anemia.

Medio Ambiente

En esta área se utilizan técnicas nucleares para la detección y análisis de diversos contaminantes del medio ambiente. La técnica más conocida recibe el nombre de Análisis por Activación Neutrónica, basado en los trabajos desarrollados en 1936 por el científico húngaro J.G. Hevesy, Premio Nobel de Química en 1944. La técnica consiste en irradiar una muestra, de tal forma, de obtener a posteriori los espectros gamma que ella emite, para finalmente procesar la información con ayuda computacional. La información espectral identifica los elementos presentes en la muestra y las concentraciones de los mismos.

Una serie de estudios se han podido aplicar a diversos problemas de contaminación como las causadas por el bióxido de azufre, las descargas gaseosas a nivel del suelo, en derrames de petróleo, en desechos agrícolas, en contaminación de aguas y en el smog generado por las ciudades.

Industria E Investigación

Trazadores

Se elaboran sustancias radiactivas que son introducidas en un determinado proceso. Luego se detecta la trayectoria de la sustancia gracias a su emisión radiactiva, lo que permite investigar diversas variables propias del proceso. Entre otras variables, se puede determinar caudales de fluidos, filtraciones, velocidades en tuberías, dinámica del transporte de materiales, cambios de fase de líquido a gas, velocidad de desgaste de materiales, etc..

Instrumentación

Son instrumentos radioisótopicos que permiten realizar mediciones sin contacto físico directo. Se utilizan indicadores de nivel, de espesor o bien de densidad.

Imágenes

Es posible obtener imágenes de piezas con su estructura interna utilizando radiografías en base a rayos gamma o bien con un flujo de neutrones. Estas imágenes reciben el nombre de Gammagrafía y Neutrografía respectivamente, y son de gran utilidad en la industria como método no destructivo de control de calidad. Con estos métodos se puede comprobar la calidad en soldaduras estructurales, en piezas metálicas fundidas, en piezas cerámicas, para análisis de humedad en materiales de construcción, etc..

Datación

Se emplean técnicas isotópicas para determinar la edad en formaciones geológicas y arqueológicas. Una de las técnicas utiliza el Carbono-14, que consiste en determinar la cantidad de dicho isótopo contenida en un cuerpo orgánico. La radiactividad existente, debida a la presencia de Carbono-14, disminuye a la mitad cada 5730 años, por lo tanto, al medir con precisión su actividad se puede inferir la edad de la muestra.

Investigación

Utilizando haces de neutrones generados por reactores, es posible llevar a cabo diversas investigaciones en el campo de las ciencias de los materiales. Por ejemplo, se puede obtener información respecto de estructuras cristalinas, defectos en sólidos, estudios de monocristales, distribuciones y concentraciones de elementos livianos en función de la profundidad en sólidos, etc..

En el ámbito de la biología, la introducción de compuestos radiactivos marcados ha permitido observar las actividades biológicas hasta en sus más mínimos detalles, dando un gran impulso a los trabajos de carácter genético.

LAS PRUEBAS NUCLEARES SOVIÉTICAS DEL 29 DE AGOSTO DE 1949 AL 24 DE OCTUBRE DE 1990

Desde que desapareció la Unión Soviética se ha publicado mucha información acerca del programa soviético de pruebas nucleares. Los datos siguientes fueron tomados del informe de las pruebas nucleares soviéticas que será publicado próximamente por el Consejo de Defensa de los Recursos Naturales.

Según la cronología del Ministerio de Energía Atómica de Rusia (Minatom), entre 1949 y 1990 la URSS realizó 715 pruebas incluyendo aquellas con fines pacíficos. Aunque algunos informes y artículos rusos mencionan otras pruebas adicionales, las discrepancias en los datos son resultado de las diferentes definiciones sobre qué constituye una prueba nuclear–dependiendo por ejemplo si se contabilizan los intentos fallidos y si se establece una diferencia entre explosiones y pruebas. De todos modos las pruebas adicionales son pocas y mientras se resuelven las ambigüedades podemos usar la lista oficial del Minatom.

El Minatom adoptó la definición desarrollada en el Protocolo de 1990 del Tratado de Prohibición de Pruebas–es la misma que usa el Departamento de Energía de EEUU para preparar la lista de sus pruebas.

Una prueba es definida como una sola explosión o dos o más explosiones detonadas con 0.1 segundos entre una y otra en una área circular con un diámetro de 2 km.. Además se incluyen datos sobre la potencia de cada una de las explosiones.

La tabla 1 enlista las 715 pruebas según su tipo, la tabla 2 según su ubicación y la tabla 3 de acuerdo a sus objetivos. Una lista cronológica por años fue publicada en el cuaderno nuclear de mayo/junio de 1996 en The Bulletin of Atomic Scientists.

La cronología del Minatom ofrece una estimación sobre el megatonaje total de cada una de las pruebas, que es parecida a la lista de Estados Unidos. El total de la energía liberada por las 715 detonaciones soviéticas se estima en 285.4 megatones, de los cuales, 220 del total corresponden al período de 1961 a 1962. El monto correspondiente a los años posteriores a 1963 es de 38 megatones y se refiere a pruebas subterráneas.

En relación al monto de los megatones, 453 de las 715 pruebas nucleares soviéticas fueron menores a 20 kilotones, un porcentaje similar al de las pruebas estadounidenses y francesas, lo cual sugiere que muchas de estas pruebas fueron primarias.

Antes del Tratado de Prohibición Parcial de Pruebas de 1963, hubo algunas pruebas de gran megatonaje. Las seis mayores se realizaron el 23 de octubre de 1961 (12.5 megatones), el 30 de octubre de 1961 (50 mgts), el 5 de agosto de 1962 (21.1 mgts), el 25 de septiembre de 1962 (19.1 mgts), el 27 de septiembre de 1962 (mas de 10 mgts) y el 24 de diciembre de 1962 (24.2 mgts).

El total de megatones de las 6 detonaciones realizadas por el Minatom fue de 136.9. Para ese momento el total estimado de las detonaciones estadounidenses fue de 180. Suponiendo que la potencia proporcionada por los rusos sea válida, tal parece que en este ejemplo como en otros, EEUU muestra la tendencia a sobrestimar la magnitud de las pruebas atmosféricas realizadas por Rusia. Esto podría haber conducido a sobrestimar la potencia de algunas de las cabezas nucleares de algunos misiles soviéticos. Se puede pensar en ciertos modelos de misiles de SS-9 y SS-18, pero esto tendrá que ser corroborado cuando las autoridades rusas brinden más datos.

Tipos de pruebas nucleares

El análisis por tipos de las pruebas soviéticas muestra el número de pruebas en pozos verticales y de pruebas subterráneas horizontales así como aquellas detonaciones realizadas en la atmósfera. Las detonaciones aéreas son aquellas, en las cuales, la bola de fuego no toca el suelo; en las detonaciones en la superficie, si lo hace. Entre las detonaciones aéreas hubo tres explosiones efectuadas a gran altitud, durante la crisis de los misiles en Cuba, el 22 y 28 de octubre y el 1 de noviembre de 1962.

TIPOS DE PRUEBAS NUCLEARES

Tabla 1

Fuente: The Bulletin of the Atomic Scientists

Ubicación de las pruebas nucleares

El análisis por ubicación muestra que más de las 2/3 partes de las detonaciones se realizaron en Kazajastán y menos de una 1/3 parte en Rusia. La mayoría de las detonaciones realizadas fuera de los campos de pruebas tuvieron objetivos pacíficos.

UBICACIÓN DE LAS PRUEBAS NUCLEARES

Tabla 2

Fuente: The Bulletin of the Atomic Scientists

Objetivos de las pruebas nucleares

De las 715 pruebas, 559 tuvieron objetivos militares. De estas 445 fueron para el desarrollo y mejoramiento de las armas. Las otras 114 fueron hechas para probar la seguridad de las detonaciones; los efectos de las armas; experimentos físicos y una prueba, denominada Tosk–realizada el 14 de septiembre de 1954–fue parte de un ejercicio militar. Además de las 124 pruebas con fines pacíficos hubo otras 32 pruebas con el objetivo de desarrollar artefactos propios de las pruebas con fines pacíficos (PNEs).

PROPOSITO DE LAS PRUEBAS NUCLEARES

Tabla 3

Fuente: The Bulletin of the Atomic Scientists

Explosiones

Los soviéticos como los norteamericanos practicaron la conducción de explosiones simultáneas; es decir, situar dos a más aparatos (mecanismos explosivos) en un mismo lugar, o detonar dos más al mismo tiempo. Durante el período 1964-90,146 pruebas soviéticas utilizaron más de un aparato, con un resultado de 400 explosiones. Algunas de las pruebas son contabilizadas como explosiones "salvo". Cada "salvo" figura como una prueba, por haberse realizado con menos de 0.1 segundo de diferencia entre ellas.

Algunas veces se detonaron ocho aparatos juntos, los cuales fueron puestos en el mismo lugar, pozo o túnel y fueron detonadas simultáneamente. El total de artefactos detonados en las 715 pruebas soviéticas fue de 969. El número total de artefactos detonados en las 1054 pruebas estadounidenses (incluyendo las 24 conducidas por Gran Bretaña) fue de 1,149.

También debe destacarse el hecho de que la Unión Soviética condujo alrededor de 100 pruebas hidronucleares en las cuales usó plutonio o uranio enriquecido. La energía liberada del material fisionable normalmente es menor que el de las explosiones de gran potencia y normalmente es inferior a 100 kilotones. Estas no están incluidas en el total de 715 pruebas.

Detección

Según la cronología y los datos rusos, es posible mejorar los juicios sobre la capacidad de Estados Unidos para detectar las pruebas soviéticas, atmosféricas y subterráneas. De acuerdo a las fuentes gubernamentales de Estados Unidos un poco más del 90% de las 715 pruebas fueron detectadas por un medio u otro. De aquellas que no fueron detectadas, casi dos terceras partes fueron pruebas atmosféricas y una tercera parte fueron subterráneas. La capacidad de detección de las pruebas subterráneas mejoró notablemente durante las décadas de los 70’s y los 80’s.

Recientemente el Centro de Aplicaciones Técnicas de la Fuerza Aérea ha publicado una interesante historia del programa de detección, para conmemorar el 50 aniversario del inicio de sus actividades. Los Estados Unidos alcanzaron la capacidad de detectar pruebas nucleares en 1947 en espera de que algún país -muy probablemente la Unión Soviética- pudiera probar una bomba atómica algún día. Ese día no tardó mucho en llegar. Escombros de la detonación que realizó la URSS en Semipalatinsk, el 29 de agosto de 1949, fueron detectados el 3 de septiembre, por un avión RB-29 con equipo especial que pertenecía al Escuadrón 375° de Reconocimiento Climático del Aire, y que volaba de la Base Aérea de Yokota a la Base Aérea Eielson en Fairbanks, Alaska.

Las dos semanas posteriores, 90 vuelos adicionales recogieron mas de 500 muestras de aire, muchas de las cuales indicaban que productos de fisión artificiales habían sido introducidos a la atmósfera. Después de realizar el análisis y la revisión de los datos, un grupo de asesores concluyó que los soviéticos tenían la bomba. El Presidente Truman informó públicamente sobre el asunto el 23 de septiembre de ese año.

Otras técnicas e instituciones militares complementaron el programa de muestras de aire de la Fuerza Aérea. Las primeras estaciones sísmicas para detectar explosiones atómicas fueron instaladas cerca de College, Alaska a finales de 1950 y principios de 1951. Para finales de 1953 había estaciones adicionales de ese tipo en Turquía, Alemania, Groenlandia, Corea y Wyoming.

El Cuerpo de señales del Ejército buscó marcas acústicas en la atmósfera y para 1958 tenía instalaciones operando en 11 lugares alrededor del mundo. Los barcos de la Marina instalaron detectores de radioactividad a bordo de las naves, para registrar rastros de radioactividad procedente de nubes radioactivas desde diversos lugares alrededor del mundo. Algunas estaciones terrestres de la Marina también buscaron signos de radioactividad en muestras de agua de lluvia. De 1950 a 1990 se utilizaron más de una docena de técnicas para detectar explosiones nucleares. Algunas pruebas que no fueron detectadas sísmicamente fueron intuidas mediante el análisis de imágenes de satélite.

La mayoría de la pruebas atmosféricas que no fueron detectadas de 1953 a 1962 fueron muy pequeñas, de un kilotón o menos. Esto también ocurrió en el caso de las pruebas subterráneas, la mayoría de las cuales se realizaron en Semipalatinsk. Unas pocas explosiones con fines pacíficos realizadas en lugares remotos tampoco fueron detectadas.

No se puede apreciar que tan bien estimó Estados Unidos la potencia de las explosiones. De acuerdo con la fuentes gubernamentales de EEUU. Tendió a sobrestimar la potencia de las pruebas atmosféricas y se subestimó la potencia de las pruebas subterráneas realizadas en Novaya Zemlia, mientras las pruebas ocurridas en Semipalatinsk se estimaron mucho mejor. Sin embargo, para llegar a conclusiones sustanciales se requeriría de más información por parte de las autoridades rusas.

Las Pruebas Nucleares Pacíficas (PNEs)

La Unión Soviética realizó un amplio programa de pruebas nucleares con fines pacíficos, el cual comprendió 124 eventos ocurridos entre enero de 1965 y septiembre de 1988. Mientras tanto Estados Unidos realizó 27 pruebas nucleares con fines pacíficos entre 1961 y 1973. Casi dos terceras partes de las pruebas pacíficas soviéticas fueron detonadas en las áreas europeas y asiáticas de Rusia. Otras 44 pruebas con fines pacíficos fueron detonadas en Kazajastán y en otras tres repúblicas.

UBICACION DE LAS PRUEBAS NUCLEARES PACÍFICAS

Tabla 4

Fuente: The Bulletin of the Atomic Scientists

El principal propósito de las pruebas pacíficas efectuadas por la URSS fue apoyar a las industrias del petróleo, gas y minería. Algunas docenas de ellas se realizaron con el fin de registrar sondeos sísmicos profundos. Las ondas sísmicas generadas por una o más explosiones nucleares fueron registradas en estaciones y fueron analizadas con el fin de comprender las características geológicas de las grandes profundidades. Cuarenta y dos explosiones pacíficas, realizadas mayoritariamente en el Mar Caspio, se hicieron para crear cuevas subterráneas de almacenamiento, principalmente para gas condensado. Otras pruebas fueron hechas para auxiliar la extracción de gas y petróleo, y cinco fueron detonadas para extinguir incendios de gas o de petróleo. Una más se realizó como parte del proyecto destinado a construir un canal que uniera el norte del Mar de Kara con el Mar Caspio, a través de los ríos Pechora y Kama. Otros proyectos de excavación fueron destinados a construir embalses de agua.

PROPOSITO DE LAS PRUEBAS NUCLEARES PACÍFICAS ENTRE 1965 Y 1988

Tabla 5

Fuente: The Bulletin of the Atomic Scientists

Arzamas-16 fue el laboratorio patrocinador de los primeros diseños y aproximadamente las primeras tres docenas de pruebas. El segundo laboratorio fue Chelyabinsk-70, el cual fue fundado en 1955 y condujo su primera prueba en abril de 1957. Desde entonces los dos laboratorios han competido en áreas como la del diseño de cabezas nucleares. La rivalidad entre ellos ha sido parecida a la existente entre Los Alamos y Livermore en los Estados Unidos.

ARSENALES NUCLEARES DE RUSIA Y ESTADOS UNIDOS EN 1996

La carrera armamentista entre Estados Unidos y Rusia continúa. Los recortes de equipos obsoletos se acompañan de un refinamiento creciente de la tecnología que mantiene latente la amenaza nuclear.

Desde el final de la Guerra Fría existe la impresión generalizada de que los arsenales nucleares han dejado de ser un peligro importante. El análisis que sigue demuestra que esta apreciación es incorrecta. Los arsenales nucleares antes de 1989 eran demasiado grandes y el recorte en sus abultados números se logró a costa de mucho armamento viejo y obsoleto. A pesar de que existen indicios alentadores en algunos rubros, tanto Estados Unidos como Rusia mantienen sendos programas de desarrollo y renovación de sus arsenales nucleares.

A pesar del deterioro sufrido en su capacidad bélica, Rusia ha continuado un programa activo de lanzamiento de misiles con fines de prueba y entrenamiento. Además, pronto incorporará un nuevo modelo de misil balístico. Estados Unidos, por su parte, mantiene su flota de submarinos nucleares estratégicos como estaba durante la Guerra Fría. Además, el refinamiento de su arsenal estuvo marcado por la más importante innovación tecnológica desde 1989 en materia de bombas nucleares.

El poderío Ruso

Calcular el tamaño y la composición de las reservas nucleares de la ex Unión Soviética sigue siendo difícil, aún cuando el actual Gobierno ruso proporciona más y mejor información al respecto.

Además, en la actualidad, las autoridades estadounidenses hacen pocas declaraciones, si es que hacen alguna, sobre la composición y el desarrollo de las fuerzas nucleares rusas. Esto no es sorprendente. Durante la Guerra fría, el poderío militar soviético era utilizado para justificar las solicitudes del Pentágono de nuevos sistemas de armamento. Describir muy cuidadosamente la agobiada condición del actual Ejército ruso podría implicar un recorte en el tamaño del presupuesto del Pentágono y evidenciar sus auténticos motivos para solicitar nuevas armas. Por eso, las autoridades estadounidenses prefieren guardar silencio.

Consecuentemente, es muy importante examinar los datos disponibles sobre los arsenales rusos, aunque estos sean fragmentarios.

El primer rubro importante es el de los misiles balísticos intercontinentales (ICBMs por sus siglas en inglés). Para cumplir con el Tratado de Reducción de Armas Estratégicas (START I), la desactivación y el retiro de los ICBMs y sus lanzadores se realiza en cuatro pasos.

Primero se suspende el status de alerta mediante procedimientos eléctricos y mecánicos. A continuación se desmontan las cargas nucleares del misil. En el tercer paso el misil es retirado de su silo a base de lanzamiento. Finalmente, el silo es destruido y se rellena el espacio que ocupaba.

Bajo el START I, Rusia puede conservar 154 cohetes SS-18 capaces de transportar varias cargas nucleares independientes. Estas cargas nucleares son colocadas en trayectorias balísticas individuales por el mismo vehículo antes del reingreso a la atmósfera. De este modo, cada misil puede destruir varios blancos separados.

Sin embargo, se cree que actualmente posee un total de 180 de esos misiles. Pero si el tratado START II fuera ratificado. Rusia debería destruir todos los misiles SS-18, o podría convertir 90 de los silos diseñados para esos cohetes en bases de lanzamiento para ICBMs con una sola carga nuclear.

Además, podría conservar hasta 105 cohetes SS-19 de una sola carga. Algunos de estos cohetes ya están siendo retirados de servicio, pero otros continúan en servicio activo. En junio de 1996, el Ejército ruso practicó un lanzamiento de un SS-19 como parte de un entrenamiento de combate.

Otro tipo de cohetes son los SS-24, también capaces de transportar varias cargas nucleares. Hasta hace poco, Rusia poseía 56 de estos misiles, pero sólo 10 de ellos estaban en condiciones de operar. Todos los SS-24 situados en Ucrania permanecen en sus silos, pero ya sin cargas nucleares.

Otros 36 misiles SS-24 ubicados en Rusia están emplazados en bases móviles de lanzamiento que pueden desplazarse sobre vías férreas. En noviembre de 1996, uno de estos misiles fue disparado desde un vagón en ferrocarril; sus 10 cargas aterrizaron en Kamchatka.

Mientras tanto, los últimos misiles SS-25 y sus respectivas cargas nucleares fuera de las fronteras rusas fueron retirados en 1996.

Los misiles SS-25 y los SS-27 son ensamblados en Votkinsk, Rusia, y son las únicas armas estratégicas que Rusia produce actualmente.

El Ejército de ese país realizó cinco pruebas de vuelo de ambos misiles el año pasado. Aunque los misiles SS-27 se encuentran en etapa de prueba, muy pronto entrarán en operaciones. Sin embargo, a un ritmo de producción de 10 a 15 misiles SS-27 cada año, pasará algún tiempo antes de que representen un número significativo.

En lo que respecta a los Submarinos nucleares de misiles balísticos (SSBNs) aproximadamente la mitad de la flota rusa ha sido retirada de servicio. El número de estas embarcaciones de ha reducido a 26.

Las flotas de SSBNs emplazadas en el Norte y en el Pacífico realizaron lanzamientos de prueba durante 1996. En junio tres submarinos pertenecientes a la Flota del Pacífico dispararon misiles SLBM hacia blanco en Rusia.

Un mes después, dos submarinos lanzaron misiles en dirección al oeste, alcanzando blancos en el Océano Pacífico y en la Península de Kamchatka.

Otro ejército ese año involucró el disparo coordinado de un misil desde un submarino, un misil intercontinental tierra-tierra y varios misiles crucero aire-tierra (ALCM) lanzados desde bombarderos.

Otro importante aspecto de los arsenales rusos es su consolidación en el territorio ruso. La reubicación comenzó después de la caída del Muro de Berlín y los disturbios étnicos ocurridos en el Cáucaso y otros lugares, en 1989 y 1990, y se aceleró tras la intentona militar dirigida contra Mijail Gobachev, en 1991.

A mediados de los años 80 la URSS tenía unas 11 mil armas nucleares emplazadas fuera de Rusia. Algunas se encontraban en 14 de las repúblicas soviéticas y otras en Europa Oriental.

De ese total, aproximadamente 6 mil armas nucleares fueron retiradas de Kazajstán, Ucrania y Bielorrusia durante la segunda mitad de la década. A finales de los años 80, se calcula que 3 mil cargas nucleares fueron retiradas de Europa oriental. Las 2 mil armas nucleares restantes estaban desplegadas en 11 repúblicas de la Unión Soviética.

Sin embargo, un enorme esfuerzo logístico permitió consolidar las armas en Rusia y colocarlas en lugares más seguros.

En 1989, habría más de 600 sitios de almacenamiento de armas nucleares por todo el territorio de la ex Unión Soviética; ahora sin menos de 100 y todos ellos e encuentran en Rusia.

En lo que respecta a las Fuerzas Nucleares tácticas, la principal interrogante es su status actual y los planes rusos para el futuro.

En 1991 Gorbachev se comprometió a desmantelar todas las minas atómicas terrestres para 1998, todas las cargas de artillería nuclear para el año 2000 y la mitad de todas las cargas de misiles de superficie para 1996.

Además planteó desmantelar también la mitad de todas las cargas navales tácticas para 1995 y la mitad de las bombas no estratégicas de la Fuerza Aérea, para 1996.

Una inquietante pregunta perdura: ¿Qué planea hacer el Ejército ruso con la otra mitad de sus cargas tácticas? La respuesta depende de cuestiones claves. La expansión de la Organización del Tratado de la Alianza Atlántica (OTAN) es la primera. Casi todo mundo en Rusia y muchos en Occidente ven la expansión de la OTAN hacia el este como un gran error del período de la Posguerra Fría. El presupuesto es la segunda. Muchos especialistas temen la posibilidad de que los sistemas rusos de mando y control de los arsenales nucleares se colapsen por completo.

En general, el Ejército ruso sufre actualmente de una baja moral, reclutas mal preparados y una industria militar desordenada.

Finalmente está el caso de la Fuerza Aérea que en 1989 tenía más de 5 mil aviones de combate y hoy posee menos de la mitad. Su situación se caracteriza por la escasez de combustible, la falta de refacciones, un alto índice de pilotos por aeronave y un promedio de 25 horas anuales de vuelo para los pilotos de aviones de cazas.

La Aviación naval ha sufrido recortes similares. De mil 400 aviones cuando se disolvió la Unión Soviética, su número cayó a unos 750 y comparte los mismos problemas de la Fuerza Aérea. El número de cargas nucleares en status activo se estima en aproximadamente mil 500, y se ignora cuál es el estado que guardan otras 10 mil cargas nucleares de este brazo de la Fuerzas Armadas rusas.

FUERZAS ESTRATEGICAS DE ESTADOS UNIDOS EN 1996

El número de cargas nucleares estadounidenses en operación disminuyó ligeramente el año pasado hasta llegar a ocho mil. Aunque muchos de los bombarderos y las armas con las que estaban equipados fueron retirados, su desaparición fue parcialmente compensada por la adición de nuevos submarinos de misiles balísticos.

El resultado de los cambios es que el tamaño y la composición de las reservas totales de este país se ha estabilizado y previsiblemente no bajará más.

En materia de misiles balísticos intercontinentales (ICBM) una de las controversias existentes es qué hacer con los cohetes que deberían ser eliminados. Una de las propuestas en modificar algunos de estos ICBMs para reconvertirlos a un rol defensivo, dotándolos de nuevos propulsores y fragmentado de energía cinética capaces de destruir misiles enemigos.

Otro importante aspecto relacionado con los ICBMs es que para 1998 los 500 misiles Minuteman III emplazados estarán agrupados en sólo tres bases de la Fuerza Aérea. Mientras tanto, continúa la destrucción de los silos de misiles estipulada en el tratado START I.

En octubre, 85 de 150 silos existentes en la base de Whiteman, Missouri, habían sido destruidos. El destino de 20 silos más dependerá de si éstos son reservados para misiles Minuteman reconvertidos a un rol defensivo.

Para cumplir con el tratado START II que estipula el retiro de los misiles capaces de transportar varias cargas nucleares independientes, el Ejército estadounidense decidió reemplazar cargas nucleares múltiples por una sola carga en sus 500 misiles Minuteman.

Al mismo tiempo, se pretende extender la vida útil de los cohetes Minuteman III, mejorando sus capacidades hasta el año 2020. Los centros de control de lanzamiento han sido modernizados, y se incorporará la más reciente tecnología de combustible sólido en todas las etapas del lanzamiento. Esta actualización mejorará notablemente la precisión de los cohetes Minuteman III.

En relación a los submarinos nucleares estratégicos (SSBNs) de la Marina estadounidense, dos nuevos submarinos capaces de transportar misiles Trident, los más letales, se incorporaron a la flota en julio de año asado.

La Marina continúa comprando más misiles Trident, por recomendación del documento que fija la estrategia nuclear estadounidense, llamado Revisión de la Política Nuclear. El reequipamiento incrementará el número de estos misiles de 45 a 462. Finalmente, las dos terceras partes de los submarinos estadounidenses de misiles balísticos cuentan con la misma capacidad de patrullaje que durante la Guerra Fría y con dos tripulaciones completas para cada embarcación.

En cuanto a los bombarderos estratégicos, el primer escuadrón de aviones B-2 entrará en operaciones este año. Por otra parte, los bombarderos B-1B, aunque mantienen su capacidad nuclear, están siendo reconvertidos y por lo tanto no serán contabilizados como vehículos para transportar armas nucleares bajo el START II.

Los datos sobre este año muestran menos armas nucleares emplazadas en bombarderos porque a cientos de misiles crucero se les retiró su carga nuclear y muchas bombas de gravedad fueron colocadas en almacenaje inactivo como reserva. Muchas de estas bombas de viejos diseños están siendo reemplazadas por bombas más modernas.

Las nuevas bombas B61-11, que entraron en operación a finales del año pasado, tienen capacidad de penetración y detonar bajo tierra, con lo cual pueden destruir blancos reforzados. Estas bombas son la primera innovación en bombas nucleares desde 1989 y estarán reservadas para misiones estratégicas especiales.

ARSENALES NUCLEARES ESTRATÉGICOS DE EEUU Y RUSIA, 1997

Tabla 6

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