Little Boy vs. Fat Man: por qué las bombas que devastaron Hiroshima y Nagasaki eran totalmente distintas

Fueron las dos únicas armas atómicas utilizadas en combate. Ambas fueron lanzadas desde el cielo con apenas tres días de diferencia. Cualquier pensaría que eran iguales o muy similares. Pero no. Eran completamente distintas.

El diseño de tipo cañón de Little Boy (niño pequeño) era tan simple que se juzgó innecesario realizar una prueba antes. Un bombardero Boeing B-29 lanzó esta primera bomba nuclear de la historia sobre Hiroshima el 6 de agosto de 1945, evaporando a cientos de miles en un segundo y matando a tantos otros en los días y semanas posteriores por las quemaduras y la contaminación radioactiva.

Fat Man (hombre gordo), la bomba lanzada el 9 de agosto sobre Nagasaki, en cambio, era un artefacto mucho más complejo, basado en el principio de la implosión, y las autoridades del Proyecto Manhattan, la iniciativa secreta estadounidense para desarrollar las primeras armas nucleares, decidieron realizar antes un ensayo para asegurarse de que funcionara.

Bajo el nombre código Trinity, el diseño que llegaría luego a Fat Man fue probado con éxito el 16 de julio de 1945 en el desierto de Nuevo México, Estados Unidos.

La detonación tuvo una potencia de 22 kilotones (unidad de medida que equivale a 1.000 toneladas de TNT), describió por primera vez en el cielo el característico hongo de humo y partículas que se asocian con las armas nucleares, y llevó al físico teórico Robert Oppenheimer, director del Laboratorio de Los Álamos dentro del Proyecto Manhattan, a pronunciar una famosa cita del libro sagrado hindú Bhagavad Gita: “Si mil soles aparecieran en el cielo al mismo tiempo, tal brillo podría asemejarse al esplendor del Espíritu Supremo”.

Se cuestiona si realmente Oppenheimer dijo o siquiera pensó estas palabras, pero la anécdota se ha convertido en parte del folclore de las armas nucleares, y sirve de base para el arco narrativo del físico, que pasó de ser uno de los “padres” de la bomba atómica a promotor del control de armas y el desarme, llegando a ser investigado por el FBI por presuntas simpatías comunistas.

El diseño de implosión empleado en Fat Man requirió de un ensayo previo, pero demostró ser muy superior al modelo de cañón de Little Boy, y sigue siendo utilizado en las armas nucleares modernas.

¿Pero cuáles son las diferencias entre uno y otro?

El Proyecto Manhattan fue establecido en agosto de 1939, tras el inicio de la Segunda Guerra Mundial, por los Gobiernos de Estados Unidos, Reino Unido y Canadá, y estuvo dirigido por el Ejército de Estados Unidos. Su objetivo era ganar la carrera con la Alemania nazi por el desarrollo de las primeras armas nucleares.

Este masivo programa de investigación y desarrollo fue conducido en secreto en numerosos sitios en Estados Unidos y Canadá, aunque el más famoso actualmente es el Laboratorio montado en Los Álamos, Nuevo México, en 1942, también conocido como Proyecto Y.

Bajo la dirección de Oppenheimer, allí se trabajó en el diseño de las bombas que utilizarían como combustible para la fisión el uranio-235 y el plutonio-239, que estaban siendo obtenidos en otros sitios.

Se formaron dos equipos. Uno avanzó con el diseño de tipo cañón conocido como Thin Man (hombre flaco), que llevaría con el tiempo a Little Boy, mientras que el otro se dedicó al diseño de implosión que llevaría a Fat Man.

Thin Man fue el proyecto inicial, elegido por su simpleza, pero pronto se hizo evidente que solo podría funcionar con uranio 235, un isótopo del uranio 238 encontrado en la naturaleza, y no con plutonio-239, un elemento artificial surgido como residuo de la fisión del uranio 235.

Las primeras bombas nucleares se basaban precisamente en la fisión de los átomos de uranio 235 o plutonio 239, un fenómeno descubierto en 1938 por el físico alemán Otto Hahn y que consiste en la separación de un núcleo al entrar en contacto con un neutrón.

El proceso genera dos nuevos núcleos, liberando energía y más neutrones en el proceso. Si los neutrones golpean con otros núcleos, puede generarse una reacción en cadena autosostenible, llamada criticidad, que genera una enorme cantidad de energía.

Y si esta se descontrola, llegando a la supercriticidad, se desatará una explosión nuclear.

Little Boy y Fat Man buscaban llegar a la supercriticidad de su “material fisible” de distintas maneras.

En el primer caso, el diseño contaba con un “cañón” o tubo de acero. En un extremo se encontraba una “bala hueca” de uranio enriquecido (a un 80% de uranio-235), compuesta por seis anillos con un peso de 26 kilogramos. En el otro, un “blanco” con dos anillos de 38 kilogramos.

Ambas masas se encontraban en un estado de subcriticidad, es decir que sus átomos no habían comenzado a fisionar en una reacción en cadena. Al momento de la detonación, un explosivo convencional impulsaba a la bala contra el blanco a gran velocidad. El acercamiento entre ambas masas desataba la reacción en cadena descontrolada y llevaba a la bomba a la supercriticidad y la explosión.

Little Boy pesaba unos 4.400 kilogramos, tenía 3 metros de largo y 71 centímetros de diámetro. Al momento de estallar a 600 metros de altura sobre Hiroshima, liberó una energía de 15 kilotones, destrozando la mayor parte de la ciudad y matando un estimado de entre 90.000 y 140.000 personas.

¿Cómo ocurrió la devastación desatada por la bomba? De acuerdo con la simulación NukeMap, realizada por el Stevens Institute of Technology de Nueva Jersey, Little Boy estalló en el centro de Hiroshima y la bola de fuego inicial vaporizó todo en un radio de 180 metros. La onda de choque se extendió aún más, aunque reduciendo su fuerza progresivamente. En un radio de entre 180 y 340 metros se observó el 100% de fatalidades, la destrucción total de todos los edificios sencillos y el derrumbe parcial de los construidos en concreto. En un radio de entre 340 metros y 1,67 kilómetros, la mayoría de los edificios residenciales fueron arrasados, aunque los más sólidos resistieron la explosión. Todas las personas resultaron heridas, aunque no todas murieron. En un radio de entre 1,67 y 4,53 kilómetros, los edificios resistieron pero se rompieron todos los cristales, produciendo heridas.

¿Y la radiación? Se estimó que en 1,2 kilómetros a la redonda la exposición fue fatal, matando a gran parte de los sobrevivientes de la explosión en el transcurso de un mes y provocando secuelas de por vida en muchos otros. Por otro lado, la radiación térmica produjo quemaduras de tercer grado en un radio de 1,91 kilómetros.

El diseño de Fat Man, en cambio, buscaba comprimir una esfera de 6,3 kilogramos de plutonio 239 mediante la detonación de explosivos convencionales. Pero lograrlo era difícil y por eso se decidió por un ensayo previo: era necesario realizar cálculos muy precisos para dirigir la onda de choque de las explosiones al mismo tiempo y sobre la esfera, y lograr así que la masa alcanzara la supercriticidad.

La bomba pesaba unos 4.670 kilogramos, medía 3,3 metros con un diámetro de 1,5 metros de diámetro y al momento de estallar 500 metros sobre Nagasaki liberó 21 kilotones de energía, una potencia muy superior a la de Little Boy, con apenas una fracción del material fisible.

La bola de fuego creada por Fat Man evaporó todo en un radio de 200 metros. Entre los 200 y los 760 metros la destrucción fue casi total, así como también las fatalidades. Entre los 760 metros y los 1,72 kilómetros, los edificios más sólidos resistieron y hubo sobrevivientes, aunque la mayoría de ellos, heridos. Entre 1,72 y 4,59, los daños a los edificios fueron leves.

La radiación resultó fatal en un radio de 1,31 kilómetros, mientras que la onda térmica provocó quemaduras hasta los 2,21 kilómetros.

De hecho, quedó demostrado que el diseño de tipo cañón era muy ineficiente, y el de implosión pasó a convertirse en la norma.

Se estima que entre 39.000 y 80.000 personas murieron en Nagasaki. Pero al igual que Hiroshima, es posible que nunca se sepa la cantidad de muertos reales, ya que Japón no contaba con buenos censos al momento, y la explosión evaporó cuerpos y documentos por igual.

Pero al margen de la cifra que más se aproxime a la realidad, las detonaciones dieron inicio a una nueva era. Evaporar ciudades en un instante mediante el uso de un artefacto que se basaba en la partición del átomo había sido, hasta ese momento, apenas un sueño morboso de la peor ciencia ficción de la primera mitad del siglo XX. De repente, y sin aviso, se había convertido en una posibilidad que marcó las relaciones de poder entre los países hasta ahora; una revolución tecnológica que parecía romper los límites del progreso humano mientras, al mismo tiempo, ponía en duda su propia supervivencia.

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