La pizarra de Yuri: Así funciona un arma nuclear.

jueves, 27 de mayo de 2010

Así funciona un arma nuclear.

¿Qué hay en unas pelotas de metal pulido y una bolsa de polvo blancuzco para que sean capaces de aniquilar una gran ciudad?

La gente suele tener dos reacciones cuando observa por primera vez las tripas de un arma termonuclear, no necesariamente excluyentes entre sí. La primera es el sobrecogimiento: hasta el más zoquete intuye que no se halla ante una cosa corriente, sino ante un poder inquietante, asombroso y letal. La segunda es la decepción, porque aquello tiene las pintas de una poca chatarrería como la que podrías encontrar en cualquier garaje. Cuencos, tubos y aros de metal pulido. Moldes de una especie de gel amarillento, que recuerdan vagamente a las formas de un balón de fútbol. Otros, de poliestireno (sí, poliestireno común). Y los consabidos cables y circuititos electrónicos. Todo lo cual cabe perfectamente encima de una mesa cualquiera.

Entonces, el cachondo de tu guía podría decirte: "no, no, lo que explota es eso de ahí". Y tú mirarías, claro. Ahí, dentro de unos contenedores similares a neveras de camping, verías tres tipos de objetos. El primero, unas esferas metálicas pulidas muy parecidas a bolas de petanca. El segundo, una bolsa de polvo blanco. El tercero, una especie de termo de café pequeño.

–¿Eso es todo? –preguntarías, quizás.
–Eso es todo –te contestarían.
–¿Con eso puedo matar a cinco millones de personas?
–Como si jamás hubieran existido.

Si eres del tipo valiente o al menos curioso, a lo mejor te daba por acercarte al primero de los objetos. Descubrirías que es sólo lo que parece: pelotas de metal muy pesado, tibio al tacto. Y a lo mejor preguntabas con algún escalofrío en la voz:

–¿Esto es...?
–Sí. Eso es plutonio. Aunque envuelto en berilio.
–¿Y por qué está caliente?
–Porque es radioactivo. Pero no te preocupes: ahora está en fase alfa, no pasa nada.

A menos que seas del tipo especialmente valiente, lo más normal es que apartes la mano en ese mismo instante, claro. Entonces, puede que el graciosillo que te hace de guía te lance a los brazos la bolsa de polvo blanco. Igual te asustas y esperas un golpe, pero cuando te cae en las manos descubres que no pesa nada. Es sólo un polvo tenue, muy fino, muy blanco, inocente. Ni frío, ni caliente, ni fresco, ni tibio. Neutro. Seco. Tu acompañante levanta en su mano el pequeño termo de café y lo pone ante tus ojos.

–¿Y esto qué es? –te atreves a preguntar, aunque con un temblor indefinible desde la coronilla hasta la horcajadura.
–Esto es la materia de la que están hechas las estrellas –te contestan.
–No j*das.
–Lo que oyes. Eso que tienes en las manos es deuteruro de litio. Lo llamamos liddy. Y lo que hay aquí dentro es tritio: un gas. Todo son isótopos del hidrógeno y del litio. Con esto puedes encender una estrella sobre una ciudad.
–Ah.

Es posible que sientas la tentación de dejarlo todo en su sitio y salir corriendo de allí dando educadamente las gracias pero tan deprisa como te permitan tus piernas. O igual te puede la curiosidad –o el morbo, vamos– y te quedas un poquito más. Sólo un poquito más, ¿eh? Por interés cultural. Científico. ¡Nadie lo duda! Tu guía, que seguramente llevará un uniforme militar o una bata blanca, sonríe. Ya eres de los nuestros, piensa. Pero sólo dice:

–¿Te gustaría saber cómo funciona?

Fisión.

El corazón de un arma nuclear moderna es tan solo una esfera hueca de plutonio-239 supergrade al 99% o más, normalmente envuelta en otra concéntrica de berilio. Si es un arma muy avanzada, contendrá menos de tres kilos de plutonio; con lo denso que es, eso te cabe en el puño aunque seas de manos pequeñas. Hueca y todo, no es más grande que una bola de petanca. Si fuera de mediana tecnología, serán unos cuatro o cinco kilos y un poco mayor, como una pelota de voleibol. La bomba de Nagasaki usó 6,2 kg.

Todas estas cifras son inferiores a la masa crítica del plutonio-239 a temperatura y densidad corrientes, que es de aproximadamente diez kilos. Recuerda esto de la temperatura y densidad, porque va a ser importante. ¿Y qué es esto de la masa crítica? La masa crítica es la cantidad de material fisible –normalmente uranio-235 o plutonio-239– necesaria para que éste inicie una reacción en cadena espontánea. Vamos a ver qué es esto de la reacción en cadena.

Todas las sustancias radioactivas son inestables. Esto quiere decir que sus átomos tienden a emitir energía –la radioactividad propiamente dicha– en forma de ondas y partículas (¿recuerdas los fundamentos de mecánica cuántica?). Algunas sustancias, además de radioactivas, son fisionables. Es decir, que los núcleos de sus átomos son tan grandes e inestables que pueden partirse con facilidad y de hecho lo hacen; por ejemplo, el uranio-238 o el plutonio-240. Cuando el núcleo de un átomo se parte, se convierte en núcleos más pequeños y libera energía como estas ondas y partículas.

¿Qué es lo que hace que un núcleo fisione, es decir, se rompa? No gran cosa. Ocurre constantemente en la naturaleza, por simple probabilidad cuántica o cualquier estímulo exterior. Los núcleos grandes e inestables tienden a romperse y, según una determinada probabilidad, lo hacen a todas horas. Por ejemplo, la mayor parte del uranio existente en la naturaleza ha fisionado ya a lo largo de los últimos miles de millones de años, y por eso es tan raro en la actualidad. Esto se llama fisión espontánea, y va ocurriendo a su ritmo. En la imagen de la derecha, un núcleo de uranio-235 absorbe un neutrón, se convierte en uranio-236 altamente inestable y fisiona en dos elementos nuevos, kriptón-92 y bario-141 (sí, como en la transmutación de los alquimistas). Al hacerlo, libera varios neutrones más y una cantidad importante de energía en forma de radiación.

Algunas sustancias en particular, además de radioactivas y fisionables, son fisibles. Fisible significa que fisionan intensamente y además de una manera especial. Lo hacen fragmentándose en núcleos mucho más pequeños y emitiendo neutrones rápidos, muy energéticos (como el núcleo de U-235 de la imagen). Tan energéticos, que desestabilizan rápidamente los demás átomos que haya alrededor. Entonces, estos resultan estimulados para fisionar también, y así una y otra vez, en una reacción en cadena que se va amplificando cada vez más. Los dos elementos más fisibles del universo conocido son el uranio-235 y el plutonio-239. Por eso son los que se usan como combustible en las centrales nucleares. Y como explosivo en las armas atómicas.

Sin embargo, la reacción en cadena se interrumpe rápidamente si no hay bastante material alrededor. Esto se debe al sencillo hecho de que los átomos de la materia están enormemente separados entre sí –la inmensa mayoría de lo que ven tus ojos y tocan tus manos es espacio vacío, aunque no lo parezca–. Por ello, la mayor parte de los neutrones que surgen en estas fisiones espontáneas no llegan a alcanzar otros núcleos fisibles y se pierden hacia el exterior en forma de radiación neutrónica. Es preciso acumular una cierta cantidad de material para que haya muchos núcleos fisibles por todas partes, la probabilidad de que los neutrones alcancen alguno de ellos aumente y la reacción se mantenga a sí misma.

Esto es la masa crítica: la cantidad de material fisible que necesitas acumular para que se produzca una reacción en cadena sostenida. Cuando usas uranio-235, esta cantidad es de 52 kilos. Usando plutonio-239, es de sólo diez kilos. Por eso, las bombas de plutonio son mucho más pequeñas y ligeras que las de uranio, lo que facilita su uso militar práctico. A la izquierda, vemos una masa subcrítica (arriba) donde la mayor parte de los neutrones escapan; una masa crítica (al medio) donde hay reacción en cadena sostenida; y una masa también crítica (abajo) que, a pesar de ser tan pequeña como la primera, está envuelta en un reflector neutrónico (como el berilio) y eso le permite alcanzar criticidad.

Porque, ¡un momento! Hemos dicho que una bomba de plutonio usa 6,2 kg en sus versiones más primitivas y menos de tres en las modernas. Entonces, ¿cómo puede producir una de estas reacciones en cadena? ¡No hay material suficiente!

Aquí radica, precisamente, la genialidad de un arma de fisión. Sí, es genialidad, qué demonio. Por no contener suficiente material para producir una reacción en cadena sostenida, la bomba es segura por completo en condiciones ambientales normales. Puedes usar la pelota de plutonio como bala de cañón y no pasará gran cosa; sólo causarás un poco de contaminación por los alrededores, más tóxica que radioactiva (el plutonio es muy venenoso).

El plutonio es mejor que el uranio por otra razón. Aunque su procesado metalúrgico resulta mucho más difícil que el del uranio –lo que requiere el uso de tecnologías industriales más avanzadas–, su emisión de neutrones por fisión espontánea es baja. Esto significa que tarda más en iniciar la reacción en cadena, pero cuando lo hace, lo hace más de golpe. Más explosivamente, como si dijéramos.

La pequeña explosión, la gran explosión.

En primer lugar, tomamos la esfera hueca de plutonio-239 y la envolvemos en otra concéntrica de berilio. El berilio no es fisionable, ni fisible, ni siquiera radioactivo. Está ahí porque constituye un reflector neutrónico de primera. Es decir: cuando recibe los neutrones rápidos del plutonio que hay dentro, tiende a devolvérselos e incluso añadir unos cuantos más. Esto ayuda a sostener la reacción en cadena, pues los neutrones que escapan de la misma al exterior resultan rebotados de vuelta al interior.

Entonces, tomamos esta esfera hueca de plutonio-berilio y la rodeamos a su vez con un explosivo convencional en una disposición muy similar a las costuras de un balón de fútbol. Hoy por hoy, este explosivo es habitualmente TATB, por tres razones: resulta extremadamente estable –lo que reduce el riesgo de detonación accidental–, la onda de choque que produce es muy simétrica (va a avanzar como una esfera perfecta hacia fuera y hacia adentro; recuerda esto de hacia adentro), y su velocidad de detonación es alta, para completar el proceso muy deprisa. Por lo demás, es un explosivo corriente de la familia de los nitrobencenos / nitrotoluenos (como el TNT).

Antiguamente, pondríamos en el centro de la esfera hueca una bolita de polonio-berilio o algo así, como fuente neutrónica; hoy en día, se usa gas de deuterio/tritio, dos isótopos del hidrógeno. Lo que estamos intentando es, en esencia, ultracomprimir bruscamente la esfera hueca de plutonio de tal modo que quede atrapada entre una fuente neutrónica –la bolita de polonio o el gas– y un reflector de neutrones –la funda de berilio–; de tal modo que aumente enormemente su densidad, su temperatura y su flujo neutrónico. Porque entonces la masa crítica efectiva se reduce de golpe y cae de los diez kilos en condiciones normales a mucho menos de tres kilos, con lo que se volverá supercrítica instantáneamente. ¡Ojo, que esta es la clave! Vamos a explicarlo un poquito mejor:

Dijimos que la masa crítica del plutonio es de unos diez kilos en condiciones normales de densidad y temperatura. Pero resulta que la masa crítica es inversamente proporcional a la densidad, la temperatura y la cantidad de neutrones rápidos que haya circulando por dentro. Cuanto mayor es la densidad, la temperatura y el flujo neutrónico, menor es la masa crítica. Si conseguimos comprimir muy deprisa la esfera hueca de plutonio en forma de una esfera compacta a alta temperatura, presión y flujo neutrónico, el plutonio saltará rápidamente de ser muy subcrítico a ser muy supercrítico, lo que iniciará una reacción en cadena sostenida e instantánea de alta energía hasta que el material se agote o disperse por la propia explosión resultante. Como además –dijimos más arriba– al plutonio le cuesta un poquito empezar a emitir neutrones, cuando empiece a suceder sucederá de golpe, en avalancha, formando un pico de energía más breve pero más intenso que el del uranio. (En la imagen de la izquierda, 5,3 kg de plutonio-239 militar supergrade al 99,96%, antes de su procesado metalúrgico; suficiente para volar una ciudad).

Evidentemente, la manera más práctica de comprimir deprisa un material es rodeándolo con un explosivo de detonación rápida y haciéndolo estallar. Estos eran los moldes de material amarillento que vimos encima de la mesa al principio. Dispuestos alrededor de la esfera de plutonio-berilio y detonados con mucha precisión –para eso eran los cables y circuitos electrónicos– van a provocar una onda de choque esférica y muy rápida que avanzará hacia el exterior –como en cualquier otra explosión– pero también hacia el interior, en lo que denominamos una implosión. De hecho, a toda esta clase de armas se las llama de detonación por implosión.

 
¿Estamos listos para volar algo serio? Pues vamos allá. Atención, porque va a ocurrir todo en pocos microsegundos:
1. Nosotros nos limitamos a activar los detonadores exteriores del explosivo convencional, y ya no tenemos que hacer nada más. De lo único que tenemos que asegurarnos es de que la detonación sea muy precisa, pues de lo contrario la onda de choque será asimétrica y el material no implosionará perfectamente hacia el centro.
2. El explosivo convencional que envuelve la esfera de plutonio-berilio estalla. La parte de la onda de choque que viaja hacia el interior comprime violentamente la esfera hueca hacia su centro geométrico, aumentando su densidad y temperatura a alta velocidad.
3. El hueco interior desaparece. La esfera es ahora sólida y se está ultracomprimiendo contra la fuente neutrónica interior.
4. Si la bomba está bien diseñada y ejecutada, ocurren cinco fenómenos simultáneamente en menos de un microsegundo:
  •  El plutonio se vuelve supercrítico, con lo que ya puede iniciar la reacción en cadena.
  •  La fuente neutrónica del centro se activa por temperatura/presión e inunda instantáneamente el plutonio con neutrones rápidos que lanzan la reacción en cadena por todas partes a la vez.
  •  La reacción en cadena del plutonio se inicia en avalancha. Comienza a producirse energía.
  •  La esfera exterior de berilio rebota los neutrones que intentan escapar de nuevo hacia el interior.
  •  Todo esto coincide con el pico máximo de presión ocasionado por la onda de choque del explosivo convencional, con lo que la reacción, en vez de disgregarse, se concentra cada vez más.
5. Se produce una reacción en cadena instantánea de alta energía durante un cuarto de microsegundo. El centro geométrico del arma salta de golpe a estado plasmático, con una temperatura equivalente a cientos de miles de grados centígrados, con lo que la reacción se embala aún más.
6. Estas reacciones producen una violenta oleada de radiación fotónica electromagnética –luz visible, radiofrecuencia, infrarrojos, gamma, rayos X– que escapan al aire circundante a la velocidad de la luz. Se inicia el destello más brillante que un sol. Conforme la funda de berilio termina de desintegrarse durante otro cuarto de microsegundo, se le unen los neutrones rápidos que escapan de las reacciones en cadena en forma de radiación neutrónica.
7. La energía así generada comienza a disgregar el material y supera por muchos órdenes de magnitud la "energía implosiva" producida por el explosivo convencional, que se torna irrelevante en comparación. El plutonio que no ha fisionado todavía se vuelve de nuevo subcrítico y la reacción en cadena se interrumpe.
En menos de cinco microsegundos, el fenómeno ha finalizado y tenemos un cogollo de alta energía ultraconcentrada que se irradia velozmente en todas direcciones; la mayor parte, a la velocidad de la luz. Cuando esto ocurre dentro de la atmósfera, lo que hay en todas direcciones es, fundamentalmente, aire. Este aire absorbe parte de la radiación ultravioleta, parte de la gamma y casi todos los rayos X.

Como consecuencia, el aire se calienta en forma de una burbuja que se expande a varias decenas de millones de grados centígrados; esto se conoce como esfera isotérmica y brilla como cientos de millones de soles, desintegrando súbitamente todo lo que esté a su alcance. Cualquier persona que mire en su dirección quedará ciega al instante. Unos cien microsegundos después, su temperatura ha descendido a 300.000 ºC y ya sólo brilla como diez millones de soles; entonces, comienza a formarse una onda de choque en su superficie. Esto es la separación hidrodinámica. Esta onda de choque, que echa a correr a cien veces la velocidad del sonido (sí, Mach 100), no sólo transporta una brutal energía cinética sino que calienta por compresión las capas de aire de alrededor hasta unos 30.000 ºC: cinco veces la que hay en la superficie del sol. Todo lo que quede dentro de esta región (unos 220 metros para una bomba de 20 kilotones, menos que Nagasaki) resulta reventado y vaporizado sin importar de qué material estuviera hecho. No existe materia bariónica en el universo conocido capaz de resistir estas temperaturas ni muy remotamente. Estamos en la llamada área de aniquilación.

En este punto, la temperatura va cayendo a unos 3.000 ºC. Esta primera bola de fuego deja de brillar y se vuelve transparente, fenómeno conocido como la ruptura (breakaway). Pero entonces la esfera isotérmica aparece de nuevo por detrás, aún a 8.000 ºC; impacta contra la onda de choque que ha ido perdiendo velocidad y la realimenta violentamente, provocando así una tormenta ígnea en todas direcciones a miles de grados de temperatura y velocidades supersónicas. Es la onda de choque termocinética o segundo pulso, causante de la destrucción extensa típica de las armas nucleares, que en las más potentes puede llegar a decenas de kilómetros. Las personas mueren abrasadas, reventadas y por efecto del colapso de los edificios y el impacto de los proyectiles que vuelan a gran velocidad hacia todas partes (notoriamente, los cristales). Conforme aumenta la distancia, poco a poco, la onda de choque se va disipando (las colinas y otras irregularidades del terreno pueden proteger a lo que haya inmediatamente al otro lado). La cosa no acaba aquí; qué va.

Volvamos al principio. Teníamos un cogollo de alta energía irradiando a su alrededor. Hemos visto lo que ocurre con la parte de esta energía que interactúa con el aire, pero resulta que el aire es transparente al resto. El resto de la energía, pues, viaja libremente a su través hasta chocar con otras cosas sin que nada la pare por el camino, decreciendo sólo con el cuadrado de la distancia (por teoría de campos). Hay una parte de los rayos gamma, por ejemplo, que atraviesa el aire sin más e irradia lo que haya alrededor, incluyendo por supuesto a los seres vivos. A los seres vivos, la radiación gamma masiva les sienta fatal, pero fatal de veras: la tierra se vuelve estéril y la gente y los animales mueren al momento o más tarde, de síndrome radioactivo agudo. Esta es la irradiación directa de un arma nuclear.

¿Te acuerdas de todos esos neutrones que escaparon cuando finalizaba la reacción en cadena?  Bueno, pues esos también llegan detrás, y la radiación neutrónica es extremadamente penetrante. La más penetrante de todas, capaz de atravesar metros de hormigón armado. Bien es cierto que estos interactúan un poco más con el aire... para producir más radiación gamma. Pero los neutrones hacen algo que no hacen las otras formas de radiación: cuando alcanzan los átomos circundantes, los desestabilizan y los vuelven radioactivos también. Y a continuación viene la onda de choque, para pulverizarlos y esparcirlos por todas partes: es la primera fase de la contaminación radiológica, a la que pronto se sumarán los restos de la bomba y los isótopos radioactivos formados al paso de la esfera isotérmica. Cuando la onda de choque cese, la nube en hongo y los vientos terminarán de esparcirlos por todas partes.

¡Volvamos otra vez al principio! Una vez más, sólo una vez más: te lo prometo. La bomba ha emitido también grandes cantidades de energía fotónica/electromagnética en forma de radiofrecuencia, a las que hay que sumar las emisiones de los átomos excitados de la esfera isotérmica. Esto produce varios fenómenos curiosos, que eran en su mayor parte secretos hasta hace poco tiempo. Para empezar, por ejemplo, tenemos los pulsos electromagnéticos; no obstante, cuando la explosión se produce dentro de la atmósfera estos pulsos no llegan muy lejos y sus efectos sobre los equipos eléctricos y electrónicos resultan indistinguibles de la misma destrucción ocasionada por el arma. Sin embargo, también se producen otros más extraños como el oscurecimiento (blackout), que bloquea las ondas hertzianas (y con ellas las transmisiones de radio o televisión, el rádar y demás). Este oscurecimiento radioeléctrico es todavía muy poco conocido a nivel público, pero se sabe que se origina al menos de tres maneras diferentes y puede durar horas o días (hasta que se disipa el aire altamente ionizado).

Así funciona una bomba de fisión como la de Nagasaki y en general las primeras que hicieron los EEUU, la URSS o cualquier otro país. Su principal problema es que existe un límite práctico a la potencia que pueden liberar, directamente dependiente de la cantidad de plutonio que cargue y tu pericia científico-técnica a la hora de extraerle una eficiencia máxima. En el mundo real, resulta impráctico hacer armas de fisión pura con más de quinientos kilotones; y sale antieconómico superar los ochenta o cien (cuatro veces Nagasaki). Además, son muy poco flexibles.



Grapple-Orange Herald (31 de mayo de 1957). Desarrollada por el Reino Unido, fue el dispositivo de fisión más potente detonado jamás: cerca del límite teórico máximo, con 720 kilotones efectivos (cincuenta veces Hiroshima). Las armas de fisión de este calibre son muy costosas e imprácticas.

–¿Y entonces? –le preguntas a tu guía, el simpático.
–Entonces, aprendimos a hacer estrellas –contesta él.
–Creí que me habías dicho que esto ya era como un sol.
–Ah, sí, pero no es un sol de verdad. Los soles de verdad no funcionan así. Son mucho más poderosos. Así que hicimos estrellas de verdad.
–No me lo puedo creer.
–¿Y para qué te crees que es ese polvo blanco que tienes ahí y este termo que tengo yo aquí?
–¿La materia de la que están hechas las estrellas?
–Sí. Y las pesadillas.

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78 comentarios:

  1. Aunque conocía ya los fundamentos de las bombas de fisión y de fusión (por cierto, que se te coló uranio-239 en vez de plutonio-239, corrígelo) lo que siempre me ha dejado trastocado es el diseño de Teller-Ulam http://en.wikipedia.org/wiki/Teller%E2%80%93Ulam_design , que no mencionas.

    Como bien expones, el uso de esferas concéntricas de plutonio y deuteruro de litio (o el material de fusión que se elija) es el camino más lógico para una bomba de hidrógeno. Pero el más utilizado en la práctica es el diseño de Teller-Ulam.

    Lo que más increíble me resulta de este diseño es que es tan contraintuitivo que me cuesta hasta concebir el proceso mental que pudo conducir a él. Y más el hecho de que no necesita materiales de ciencia ficción para recoger la onda de choque de la bomba de fisión y concentrarla en la de fusión.

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  2. Aun recuerdo el post de forocoches :).

    Veras cuando cuentes lo de el poliestireno + termo = pum catamun salvaje jejeje.

    El gif animado no funciona, me dice que es un png. Si necesitas ayuda en cualquier tema informatico/tecnico te ayudaria con mucho gusto.

    Un saludo.

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  3. Mmm, el GIF animado no va, en realidad parece que es un PNG. Lo cual no quita para el post sea una pasada :-)

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  4. Magnifico, como siempre. Ya conocía los fundamentos de funcionamiento de estas armas (Y de las termonucleares), pero vale la pena solo por la forma que lo cuentas, ademas, seguro que así lo entiende mucha mas gente.

    Me sumo a la petición del gif, tambien me sale un png.

    P.D. Si alguien quiere ampliar conocimientos, pero sin tener que convertirse en Físico Nuclear, en esta página yo encontré bastante información (No spam, que no los conozoco de nada, eh?)

    http://www.portierramaryaire.com/arts/bombasfision_1.php

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  5. Por cierto, en la wikipedia hay una grabación en Rayos X de una implosión real (Supongo que sin material fisible, obviamente)

    http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/86/X-Ray-Image-HE-Lens-Test-Shot.gif

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  6. Y aquí, otra mas molona, en color:

    http://www.portierramaryaire.com/imagenes/implosion.htm

    Se necesita IE y el Windows media para verla

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  7. Grande como siempre, me encanta como escribes. Explicado a la perfección para los no entrados en materia y, al mismo tiempo, siempre con detalles más que interesantes para los que ya sabemos de lo que va el tema.

    Lástima que haya poca gente interesada en estas cosas. Ayer me di cuenta que es algo "triste" ver como la gente se sabe al dedillo las vidas de los famosos y en cambio no tienen ni idea sobre las Leyes de Newton, por poner un ejemplo más que básico...

    Sigue así! ;)

    PD: Por cierto, me regalaron un gatito antes de ayer y adivina como le he puesto de nombre! => http://www.youtube.com/watch?v=3dvr3KT52D0

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  8. Me voy a cagar en la ^^^ porque ese GIF es el plato fuerte de este post. :(

    A ver, estoy intentando arreglarlo. :(

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  9. Muy bueno Yuri. Mientras lo he leido, he recordado un manual de protección en caso de amenaza nuclear y lo que debería hacerase, antes, durante y después <>. Encuentro que si añades esa información, a tu próximo artículo referido a la bomba de hidrogeno... será "la bomba".

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  10. Una explicación didáctica y envolvente (utilizas a la perfección lo de mantener "in crescendo" el desarrollo del tema). Profundizas bastante y con naturalidad y finalizas siempre con un guiño poético-científico-universal. No dejas de sorprenderme, Yuri. Y enriquecerme.

    Esoy expectante por ver el gif; no te alteres por el error, hombre, no pasa ná, no te cagues en los pirineos :-).

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  11. Que gran artículo, lo estoy recomendando a todos mis conocidos...



    Ah Yuri, un gazapillo.

    "Cuando usas uranio-235, esta cantidad es de 52 kilos. Usando uranio-239, es de sólo diez kilos."

    ¿El segundo uranio no debería ser plutonio?

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  12. Echo en falta que expliques un poquillo en viento provocado por el vacio que deja la onda de choque.
    Por lo demás, genial ;)

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  13. Si el GIF animado no funciona, puedes probar a convertirlo a APNG, y subir el GIF a un enlace en un servidor alternativo como imageshack o similar.

    El artículo está bien, y es una pena que alguien inventara algo así, sin duda las bombas nucleares son el mayor desprestigio que tiene la ciencia. Muchos casos de cáncer modernos son debidos a las armas nucleares, yo leí que era como un 10% aproximadamente, ya que los átomos radiactivos formados se dispersan y pueden dar varias vueltas alrededor del mundo antes de dejar de ser radiactivos.

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  14. Que alguien me confirme si ahora se ve el GIF animado, por favor.

    (Y corregido lo de uranio-239, claro :D )

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  15. Se ve perfectamente. Me he quedao pasmao, buenísimo.

    ¿Lo de tirar el pepinazo en Madrid es por algo??? :-))

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  16. No, joer, los americanos cuando hacen estas cosas ponen siempre NY o San Antonio TX, así que yo pongo Madrid. Conste que yo quiero mucho a Madrid, mi madre era madrileña y de cuando en cuando he vivido allí. :D

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  17. El gif animado no sólo se ve sino que es extraordinario, igual que el artículo (ni post ni leches, he aquí un señor artículo).

    Enhorabuena.

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  18. Ahora se ha superado el límite de ancho de banda de Google Sites. :/

    Que alguien me diga dónde lo puedo subir en plan rápido, por favor. :(

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  19. Cabrones (con perdón) , no lo veáis a la vez todos, que superáis el ancho de banda y yo no lo he podio ver xDDDDD

    Me muero de ganas, que todos decís que es buenísimo

    P.D. Se va abé un foyón....

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  20. Yuri, que te van a llevar a Guantánamo por dar ideas al terrorismo internacional (además ya tienes el traje del color indicado). Debías haber elegido una ciudad o país virtual, por ejemplo Chiquitistán... :-D

    A ver cuánto tarda la TIA en llamarte....

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  21. Parecia imposible pero te has superado. Cada articulo es mejor que el anterior (bueno, salvando el de los liquidadores, que te salio insuperable).

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  22. Muy buen artículo, ameno y sencillo. Hasta ahora no entendía muy bien como en las armas más modernas habían podido "reducir" la masa crítica de material fisible.

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  23. Vengo desde menéame. No te conocía pero ¡me ha encantado leerte! Ahora me doy un paseito por el blog... ¡Gracias!

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  24. La verdad es que es una delicia leer algo tan complicado e intrincado de una manera tan didactica. Conocia el funcionamiento muy muy por encima y me ha sorprendido mucho la cantidad de reacciones finales que acaba interactuando acompasadamente.

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  25. Magnífico artículo: muchísimas gracias.

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  26. Ya lo he visto, que bueno el Gif, buen trabajo.

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  27. Voet:

    Es que si metía la de fusión en el mismo artículo el ladrillo era ya monumental (no es que eso me corte mucho, pero tampoco me daba tiempo de acabarlo :D ). Va en la siguiente parte. ;)

    Sí, la genialidad de todo esto es que es en último término una máquina muy simple que sólo empieza a funcionar cuando ya está destruida. No se requiere ninguna cosa del otro mundo.

    Galtor:

    Creo que lo de la animación está (más o menos) arreglado. Y eso, próximamente, las termonucleares. ;)

    Jesús:

    Lo dicho. :)

    Rcubo:

    Buenos videos son esos. Me alegra que ya hayas podido ver la animación.

    Multirole:

    Es francamente más guapo que yo. Me encanta. :D

    Bueno, eso que dices es hasta cierto punto inevitable. No se le puede exigir a todo el mundo que la ciencia le guste; no es una obligación. Pero sí que se puede fomentar. ;)

    Mi ojo en Internet:

    Escribí algo sobre eso hace mucho tiempo, y es posible que lo rescate, sí. ;)

    Dani: Es que me ha dado mucha rabia porque era el "plato fuerte" de este post... :(

    ResponderEliminar
  28. Elennarë:

    Sí, la verdad es que lo es.

    Luis GP:

    La "onda terciaria" o "contragolpe". Lo meteremos en el próximo.

    ZuperTruko:

    No estoy seguro de esa última afirmación que haces, pero sí, probablemente es el mayor "horror científico" en la mente de las gentes. Hasta cierto punto, fue Hiroshima y Nagasaki lo que acabó con el "optimismo científico" de finales del siglo XIX y la primera mitad del XX (que ya estaba bastante tocado después de la I y el resto de la II Guerras Mundiales). Hay una amargura a partir de la bomba atómica, un antes y un después. También es cierto que, por muy buenos motivos, muchos de los grandes científicos que la concibieron forman también el origen de los movimientos pacifistas posteriores.

    Jasev:

    Gracias. :)

    Dani:

    Quiá, todas estas cosas son muy sabidas ya. ;)

    Javi:

    Gracias. Los liquidadores... es que fueron los liquidadores.

    Goiko:

    Y si no logras que eso ocurra así, la bomba fallará (o sólo "chisporroteará"). Hace falta un cierto nivel científico, tecnológico e industrial para lograrlo con precisión, y no te digo ya para ponerte a "jugar" con todo ello como se hace en las modernas.

    DReaper:

    A ti.

    Rcubo:

    Thanks. ;)

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  29. Hoyhabloyo:

    Gracias, espero que te guste. :)

    Josera:

    Es un juego con la geometría. El mismo hecho de que la esfera hueca se convierta en compacta también altera la densidad... son muchas cosas a la vez. Una genialidad. Muy inquietante, pero sin duda una genialidad.

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  30. Kaster, que te salté:

    Gazapo corregido. ;)

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  31. yuri: ok, es que la estructura del artículo me resultó un poco liante (pasa a veces cuando lo escribes de un tirón).

    pensé que ibas a hablar de las armas nucleares en general, ya que mencionabas el deuterio al principio, y no limitarte a las de fisión en este artículo. ya veo que el siguiente es el de las termonucleares.

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  32. Te leí con atención, eres fascinante a la hora de explicar. Gracias

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  33. Muchas gracias por el artículo, me ha encantado,
    creía que sabía algo de esto y ahora sólo sé que no sé nada.

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  34. Qué acojone Yuri, 305 personas viendo el blog ahora mismo. Enhorabuena.

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  35. De los mejores artículos del blog, que está cogiendo un nivel increíble por regularidad y calidad. Felicidades y que la publi, google, público o quienes seamos te paguen por esto.

    Cómo se nota que es de tus temas favoritos ;)

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  36. Yuri, creo que hay uan cosa que se te ha pirado, la primeroa onda de 100veces la del sonido no es una onda de choque, esa se crea despues, esa onda por decirlo de una manera es calorifica, y se produce por conducciond el calor a la atmosfera, la onda de choque, (la que se ve en las explosiones separando nubes), es si es mecanica es una onda normal local, es decir que en total es una esfera, y no puede sobrepasar en Mach 1

    http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/otros/bomba/bomba.htm

    de todas formas el articulo un 10, y la forma de contarlo Matricula de Honor tirando por lo bajo ;)

    Te recomiendo que te compres el libro de fundamentos de energía nuclear de la ETSII-UNED, esta bastante chulo y barato, (aunque creo que tienese que estar matriculado obligatoriamente), y en los libros de aerodinamica de la ETSIA-UPM te explican lo de la onda con cálculos y todo

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  37. Muy bueno y bien escrito. Gracias por compartirlo con nosotros.

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  38. Impresionante...
    Duda de novato. ¿Donde se atascan los paises que quieren tener armas nucleares? ¿En obtener materia prima supergrade? ¿Tan difícil es que los recursos de un país no son suficientes?

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  39. Muchas gracias por compartir tu tiempo y conocimientos con temas tan interesantes!

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  40. Voet:

    Sí, básicamente lo que he hecho ha sido dividirlo en dos partes. Durante la semana próxima terminaré de "poner guapa" la segunda. :)

    Rod:

    Muchas gracias a ti.

    Mar:

    Pues ha habido un momento, sobre la una de la tarde, en que se ha pasado de 700. ;)

    Varial:

    ¿Se nota mucho? :D

    Muchas gracias. ;)

    Joseca:

    Mmmm... a ver, depende de cómo definamos "onda de choque". En buena parte de la literatura, el pulso primario aparece como "onda de choque primaria" por la sencilla razón de que hace todo lo que hace una onda de choque aunque no cumpla la definición convencional estricta (en todo caso llevas razón: lo riguroso es, sin duda, "pulso primario" o "pulso termocinético").

    Es cierto que, en sentido estricto, sólo es una "onda de choque real" el pulso secundario -la onda de choque mecánica-. Pero la primera, la que sucede a partir de la separación hidrodinámica, se parece tanto que yo creo que podemos permitirnos la licencia. ;)

    Alejandro:

    A vosotros. Sin vosotros, esto no tendría sentido. ;)

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  41. Adlibitvm:

    Hay varias cosas que lo complican. En general, la mayor complicación es que, si bien hacer un "juguete físico" que explote debería ser a estas alturas relativamente sencillo para cualquier país con centrales nucleares y algo de industria especializada, lo que tú quieres hacer es un "arma". Esto es, algo más perfeccionado y militarizable en la punta de un misil o dentro de una bomba de aviación.

    Hacer un "arma", por contraposición a un "juguete físico", es más peliagudo y generalmente requiere un programa de pruebas nucleares para perfeccionar tu técnica (o acceso extensivo a los resultados de las pruebas de algún otro). Esto te delata enseguida.

    En la actualidad es posible hacer las llamadas "pruebas de potencia cero", donde no hay explosión (se comprime una esfera de un material alternativo al plutonio y se simula informáticamente lo que habría pasado si hubiese sido plutonio). Pero para simular los resultados, requieres unos modelos matemáticos muy sofisticados y parametrizados con los resultados de pruebas anteriores, mucha potencia de cálculo y una clase de especialistas poco comunes.

    Otro factor es el político-económico. En realidad más que un "juguete" o incluso un par de "armas" sueltas, tú quieres una fuerza nuclear. Y eso ya es harina de otro costal, tanto en términos económicos como políticos. Prepara una montaña de dinero para mil cosas que vas a necesitar, y prepárate también (a menos que seas algún favorito) para una clase de presión diplomática poco común.

    Hablaremos un poco de todo esto también en la siguiente parte.

    Xavi:

    En realidad es un placer. ;)

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  42. Como siempre, excelente!
    Muy interesante y bien redactado.
    Tienes un blog magnífico. Sigue así.
    Saludos

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  43. Profesor B, que te salté:

    Hoy sabes algo más. ;)

    Alex:

    Gracias. :)

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  44. No es ponerse en plan comadre pero la verdadera bomba es el odio y el desarrollo nuclear versión militar su consecuencia.Acojona la cosa saber que nos puden fundir por un quitamé esas pajillas que me molestan o mi pais es mejor y otras¨complicaciones¨intelectuales.
    El artículo magnético a tal punto que hace olvidar la barbaridad que supone lo que describe.
    Gran blog,nada maniqueo,buena narración y creo que todas las alabanzas posibles ya estan hechas.Agradecerte el tiempo que usas para este blog.Un oasis.

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  45. Excelente articulo, como siempre!
    Hace un tiempo que mas o menos leo el blo, pero me acabo de hacer seguidor ahora solo para animarte y darte las gracias! ;)
    un saludo!

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  46. Espectacular Yuri, como siempre. Una pregunta un poco off-topic: ¿qué programa utilizas para tus gráficos/croquis? Me vendría bien saber cual es...

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  47. Extraordinario.

    Por cierto, la foto de Madrid parece sacada desde la torre que hay en la esquina del paseo Moret con Rosales o desde el teleférico, ¿no?

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  48. Me ha gustado la animación, aunque sería mejor convertirla a mpg o similar, para poder para y rebobinar a discreción.

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  49. Hola

    Es la primera vez que posteo. Descubrí tu blog en www.maclittle.es (altamente recomendable para todo el que le guste la aviación de caza)y desde entonces no me pierdo una.

    Enhorabuena, de verdad

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  50. Justamente bricomania nunca llego tan lejos

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  51. El gif me ha puesto la carne de gallina, cuesta creer que algo tan hermoso sirva para hacer tanto mal!
    El artículo increíble, cuando aparece en mi reader me alegra el día.
    Un saludo!

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  52. Yuri, ya estás tardando en montar un sistema de donaciones, porque estos tesoros hay que pagarlos.

    Gracias amigo.

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  53. Hola Yuri; muy interesante, como siempre, todo. Eres una Enciclopedia andante. Esta mañana me estaba partiendo el eje cuando he visto un pico de visitas de 704, y me decía: "Hoy se han disparado todas las alarmas en diversos servicios secretos por el título de tu artículo". Me contaron una vez que cuando tienes una conversación telefónica y mencionas determinadas palabras (bomba, p. ej.) se les disparan los sensores y te graban la conversación... ¿Puede ser esto cierto? ¿Y lo de las visitas numerosas a tu página? A ver si te vamos a tener que rescatar... Esperemos que no. Un saludo profe.

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  54. Rcubo, muy buenos los enlaces. Gracias.

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  55. Mil gracias por tus posts tan interesantes Yuri.

    Leo tu pagina desde hace algun tiempo y no me pierdo ninguna de tus publicaciones, si los profesores de fisica y quimica dieran sus clases de la forma que tu explicas las cosas aqui, habria mas gente interesada en las ciencias.

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  56. Sublime, como siempre.

    Sigue así, que seguiremos leyendo tus textos.

    Espero con ansia la fusión.

    Saludos

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  57. He empezado a leer y quedo totalmente enganchado hasta que pueda continuar. De la lectura podr´´ia desprenderse que vivimos en el infierno, un infierno tras una envoltura de berilio que nos permite vivir. Vac´´io y caos son las dos caras de la misma moneda. Apasionante y sobrecogedor. ¿No es el Universo una "realidad" siempre al borde del caos?

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  58. Una pregunta más, tras admitir mi ignorancia casi total en física. Si un arma nuclear de fisión es tan pequeña, ¿por qué eran tan grandes Little boy y Fat man? Porque Fat man pesaba 4 toneladas y media. Aunque llevasen uranio y plutonio.



    Gracias y un saludo

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  59. Cocoloco:

    Es cierto. La frase dice: "la ciencia es como un cuchillo: si se lo das a un cirujano servirá para una cosa, si se lo das a un asesino servirá para otra". La ciencia es amoral (y debe serlo: una "ciencia moral" es como una "ciencia religiosa" y no sirve para nada). Somos los humanos quienes lo hacemos todo. Gracias por tus elogios.

    Aurelio:

    Igual te digo, muchas gracias.

    Javier:

    Pues... varios. :D Pero este gráfico en particular está hecho todo él con una versión vieja del CorelDraw. Me acostumbré a usarla en su día y para cosillas así me va de lujo, porque tengo "la mano muy hecha" y las saco en dos patadas.

    Boca:

    En realidad está sacada desde Wikipedia. :D Pero sí, cualquiera diría que la tomaron desde ahí o cosa parecida. ;)

    Adolfo:

    Llevas toda la razón. ¿Hay por ahí algo para convertirlas en plan rápido e inmediato?

    Francisco:

    Gracias. :)

    Iñigo:

    No te creas, tomas unos briks de leche vacíos y... :D

    Ruso:

    Lo has dicho: es hermoso. Y lúcido. Con la belleza de lo siniestro, de lo terrible a escala genial, pero negarlo es tontería.

    McQueen:

    No me tientes, no me tientes... :D

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  60. Cherniakovski:

    Con la tecnología informática moderna, esas cosas son posibles, sin duda. Otra cosa muy distinta es su eficiencia, y sobre todo el hecho de que después es siempre un ser humano el que tiene que escuchar la conversación para saber de qué se habla realmente y si representa algún peligro. Lo cual ya puede ser difícil con una sola conversación, pero cuando hablamos de millones, se complica seriamente y se retrasa aún más. Y los malos serios siempre usan palabras en clave, inocuas, preferiblemente mediante mensajes en texto desde orígenes anónimos para que tampoco se les reconozca la voz. :D

    Javi:

    Saludos. ;)

    Daniel:

    Todos hacemos lo que podemos. :)

    Gödel:

    Digo yo que para principios de junio estará. ;)

    Oscar:

    Tal y como yo lo veo, el universo, mucho más que orden como se dice clásicamente, es caos. Un caos en el que surgen las llamadas fluctuaciones, aquí y allá, que transmiten una apariencia de orden. Pero es esencialmente caos y su fuerza más elemental, la entropía.

    Francisco:

    Precisamente porque, como comentaba más arriba, su diseño era muy primitivo. Little Boy era de detonación por disparo con uranio, lo que la hacía absurdamente larga (un cañón con un proyectil de uranio subcrítico para dispararlo contra un blanco de uranio subcrítico de tal modo que la suma fuese supercrítica).

    Fat Man era por implosión de plutonio, pero muy arcaica (lógico...). En realidad la esfera de plutonio de Fat Man tenía sólo 9 cm de diámetro; el resto, hasta metro y medio, eran capas concéntricas de explosivos y "tampers" de U-238, aluminio y demás. Apenas 11 años despúes, esto ya había descendido a 30 cm, usando el llamado "núcleo en levitación" (la esfera central metida en su cámara de aire) y la detonación de dos puntos (vamos, como se ve en la animación). En la actualidad el "paquete de física" puede llegar a tener menos de 15 cm de diámetro total, de tal manera que entre perfectamente -por ejemplo- en un obús de artillería de 152 mm. No hay información pública para decir hasta dónde se ha llegado en su miniaturización, pero parece poco práctico que tengan menos de 10 cm de diámetro total.

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  61. Buenísimo artículo. Mis felicitaciones.

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  62. Es la primera vez que leo un artículo en este blog y como todos los posts tengan este nivel, no me voy a perder ni uno! Enhorabuena Yuri! Aquí tienes un follower más ;)

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  63. Juan Ramón, Juny:

    Un placer. :)

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  64. Debo estar enfermo por disfrutar como un niño con la descripción detallada pero comprensible de cómo funciona un artefacto tan demoníaco como este. Pero coño, es que disfruto. Como de todo lo que escribes. Tienes cierto halo de misterio alrededor, pues no sé nada de ti más de lo que quieres mostrar, pues por ejemplo me encantaría saber a qué te dedicas (no tanto por ejemplo qué desayunas). No sé si tu quehacer diario tiene que ver con la divulgación científica o no. Sólo espero que así sea; porque de lo contrario, sería una pena, simplemente.

    Por extenderme un poco más, offtopic total.

    El sábado pasado iba a salir de casa a eso de las 10 de la noche. Había quedado con los y las de siempre. Finalmente salí de casa a la 1, y con cierta pena por dejar la lectura de este blog (pero consciente de que o lo dejaba o me quedaba sin vida social más allá de esa noche), que sé, para mi desgracia (es un decir) me engancha un buen tiempo cada vez que entro. Te conocí en forocoches, cómo no, y aquel mítico hilo sobre "la bomba del arcoiris" me trajo a tu blog, vía Google.

    Un abrazo. Y muchas gracias por tratar los temas que a mí me gustaría conocer y contar como tú lo haces. Es que en realidad este blog lo hago yo en mi cabeza continuamente (desde la ignorancia, of course); tú lo transcribes, condenado.

    Maravillosamente.

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  65. Fantástico post, Yuri, me ha encantado. Te ha salido redondo. Enhorabuena.

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  66. Por cierto, es que volviendo a releer esto (ahora sí que me considero enfermo) he recordado un documental que vi hace unos años en un canal temático. Trataba de la "carrera armamentística nuclear", pero... por parte de los rusos. Impresionante ver pruebas nucleares que se les iban de las manos (echando a correr por patas), o cómo eran presionados para obtener resultados... so pena de muerte o "traslado" a algún gulag con vistas al mar. Alguien conoce el título de este documental? Lo pillé empezado, y aunque he tratado de localizarlo, ha sido sin éxito.

    Y ya que estoy: Recomiendo a los "nukefrikis" el documental "TRINITY AND BEYOND". Me sé hasta la banda sonora (épica) de memoria ;)

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  67. Daviz: Muchas gracias por tus amables palabras. No sé cuál es el documental que mencionas, pero lo de las pruebas que "se excedieron un poquito de energía" era algo relativamente frecuente a ambos lados del Telón en los primeros años. La más famosa de todas sea seguramente Castle Bravo, a la que se esperaban unos 7 Mt y dio entre 15 y 22, provocando graves daños a la población circundante en los islotes del Pacífico. La URSS también tuvo alguna que otra de estas; la propia "zar" fue rebajada a 50 pero liberó más bien como 60 (parece poco, pero son 10 megatones de diferencia...).

    Lo de amenazar de muerte a los científicos nucleares ya me parece más sensacionalista. Presiones sí, muchas y muy fuertes, pero esa gente constituía una élite muy bien cuidada. Incluso en tiempos de Beria se me hace raro, y no te digo ya después. En todo caso es cierto que las presiones llegaron a ser monumentales.

    Y no, no estás enfermo. :D

    Daniel:

    Muchas gracias. ;)

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  68. Suelo seguirte de vez en cuando leyendo tus artículos, pero este me ha impresionado ya que más o menos estoy metido en materia pero me ha hecho desvelar más de un misterio que tenía referente a este tema.

    Si no te importa, me gustaría referir está noticia desde mi blog jeje

    Un saludo Yuri!

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  69. Adelante, Tone, sin problemas. :)

    Y me piro de cena y mañana de picos pardos, o sea que hasta el lunes como poco no nos vemos. ;) Pero que nadie se asuste, he dejado el artículo del domingo programado. :D

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  70. Me vi a cé un búnker bajo tierra.

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  71. ¿Alguien podría por favor poner el enlace del artículo de los "liquidadores", que no consigo encontrarlo?

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  72. http://lapizarradeyuri.blogspot.com/2010/04/los-tres-superheroes-de-chernobyl.html

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  73. Espectacular, didáctico y temible.
    Me encanta lo de "Somos muy inteligentes; no seamos necios". Me ha puesto la piel de gallina, porque creo que el hombre está destinado a dos cosas: el conocimiento y la destrucción, quizá ninguno de los dos lleguen a ser absolutos, pero sí alcanzaremos altas cotas en ambos terrenos.
    Tengo una pregunta.
    ¿Crees que las nuevas físicas que parecen vislumbarse en este nuevo milenio pueden llevar al hombre a encontrar nuevas y más letales formas de aniquilación? Porque lo que es evidente es que, si son factibles, se van a probar.

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  74. Como siempre, un artículo genial.

    Estoy deseando leer la continuación, ¿sabes cuándo la publicarás más o menos?

    Muchas felicidades por el blog.

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