Carga nuclear hueca

Las cargas nucleares huecas son armas nucleares que concentran la energía de su explosión en determinadas direcciones, a diferencia de una explosión esférica. Edward Teller se refirió a estos conceptos como armas de tercera generación , siendo la primera la bomba atómica y la segunda la bomba H.

El concepto básico se ha planteado en varias ocasiones, siendo las primeras referencias conocidas parte del proyecto de nave espacial de propulsión nuclear Proyecto Orión en la década de 1960. Este utilizaba óxido de berilio para convertir los rayos X liberados por una bomba pequeña en radiación de longitud de onda más larga, que vaporizaba explosivamente un material de manipulación, normalmente tungsteno , haciendo que se llevara gran parte de la energía de la bomba como energía cinética en forma de plasma de tungsteno . El mismo concepto se exploró como arma en las propuestas Casaba/Howitzer .

Las ideas fueron exploradas por el Laboratorio Nacional de Los Álamos como parte de la Iniciativa de Defensa Estratégica .

El Proyecto Orión, en la década de 1960, previó el uso de cargas nucleares huecas para la propulsión. La explosión nuclear convertiría una placa de tungsteno en un chorro de plasma que luego golpearía la placa impulsora. Alrededor del 85% de la energía de la bomba podría dirigirse al objetivo en forma de plasma, aunque con un ángulo de cono muy amplio de 22,5 grados. Una nave espacial de 4.000 toneladas utilizaría cargas de 5 kilotones, y una nave espacial de 10.000 toneladas utilizaría cargas de 15 kilotones. ^[1] Orión también investigó la posibilidad de utilizar cargas nucleares huecas como armas en la guerra espacial . Estas armas tendrían rendimientos de unos pocos kilotones, podrían convertir alrededor del 50% de esa energía en un chorro de plasma con una velocidad de 280 kilómetros por segundo y, en teoría, podrían obtener ángulos de haz tan bajos como 0,1 radianes (5,73 grados), bastante amplios pero considerablemente más estrechos que la unidad de propulsión. ^[2]

El concepto de carga hueca nuclear también se estudió ampliamente en la década de 1980 como parte del Proyecto Prometeo, junto con los láseres bombeados por bombas . Utilizando una combinación de conformación de onda explosiva y diseño de "cañón de pistola", se informa que hasta el 5% de una pequeña bomba nuclear podría convertirse en energía cinética que impulsa un haz de partículas con un ángulo de haz de 0,001 radianes (0,057 grados), mucho más concentrado que el chorro de plasma propuesto anteriormente, aunque esto disminuye al 1% de eficiencia a 50 kilotones (medio kilotón de energía en el haz) y la eficiencia sufre mucho con rendimientos incluso mayores. Solo ha habido una prueba de carga hueca nuclear conocida, realizada en 1985 como parte de la Operación Grenadier . Durante la prueba, cuyo nombre en código era 'Chamita', la intención era utilizar una detonación nuclear para acelerar una masa de un kilogramo de tungsteno a cien kilómetros por segundo, en forma de pequeñas partículas enfocadas en un haz en forma de cono. La prueba logró propulsar un kilogramo de partículas de tungsteno/molibdeno a setenta kilómetros por segundo, lo que corresponde a la energía de aproximadamente 0,59 toneladas de TNT. ^[3] Como el rendimiento del dispositivo nuclear detonado fue de 8 kilotones, ^[4] esto resultó en solo un 0,007% de eficiencia.

El físico nuclear de Princeton Dan L. Fenstermacher afirmó que existe un problema fundamental asociado con el concepto del obús Casaba que se vuelve grave con rendimientos más altos: una buena parte de la energía de la bomba se convierte inevitablemente en radiación de cuerpo negro , que superaría rápidamente a la masa propulsada. Esto plantea el riesgo de que la mayoría de las partículas se vaporicen o incluso se ionicen, volviéndolas inútiles para causar daño al objetivo. Concluyó: "El concepto NKEW es, por lo tanto, uno que puede requerir explosivos de subkilotones para ser factible... Cualquiera sea el caso, está claro que demostrar una ráfaga de perdigones a hipervelocidad a partir de una explosión nuclear, aunque tal vez sea impresionante, de ninguna manera garantiza que alguna vez se derive un arma útil de este concepto". ^[5]

• Chung, Winchell (17 de junio de 2016). "La lanza nuclear: el obús Casaba". Cohetes atómicos .