Los cubos de uranio que revelan cuánto le faltaba al reactor nuclear nazi

Dos cubos de uranio conservados durante más de 80 años han revelado cuánto le faltaba a la Alemania nazi para poner en marcha su último reactor nuclear. Una investigación concluye que necesitaba mucho más material del que calculó Werner Heisenberg, el físico que dirigió el experimento. Tanto, que las cantidades necesarias superaban las reservas que los investigadores estiman que tenía el país durante la Segunda Guerra Mundial.

El dispositivo, conocido como B8, fue construido en 1945 y nunca consiguió mantener una reacción nuclear por sí solo. Sin embargo, Heisenberg defendió posteriormente que había estado cerca de lograrlo. Ahora, el análisis de los cubos, los documentos de la época y una reconstrucción mediante simulaciones apuntan a que no bastaba un pequeño ajuste: habría necesitado aproximadamente el doble de uranio y 2,2 veces el agua pesada que contenía.

Tabla de contenidos

1. Los restos del reactor ponen a prueba los cálculos de Heisenberg
2. El grafito tampoco ofrecía una salida

Los restos del reactor ponen a prueba los cálculos de Heisenberg

Según el estudio publicado en PNAS Nexus, los investigadores examinaron dos cubos de uranio natural procedentes del programa nuclear alemán y los contrastaron con informes técnicos, correspondencia y otros archivos. Con esta información elaboraron un modelo del reactor, que comprobaron frente a mediciones realizadas en 1945 para evaluar qué habría hecho falta para que funcionase.

La clave estaba en alcanzar la reacción en cadena autosostenida, también llamada criticidad. Cuando se divide un núcleo de uranio, libera neutrones que pueden provocar nuevas divisiones. Para mantener el proceso, deben desencadenarse suficientes reacciones sucesivas. Es un paso necesario para operar un reactor, como ocurre con los proyectos actuales que alcanzan la criticidad antes de generar electricidad.

El B8 utilizaba cubos de uranio suspendidos en agua pesada. Esta se parece al agua corriente, pero contiene una variante del hidrógeno con un neutrón adicional. Su función era frenar los neutrones liberados durante la fisión para favorecer nuevas reacciones. Por eso, aumentar únicamente la cantidad de uranio no resolvía el problema, también hacía falta disponer de suficiente agua pesada.

El grafito tampoco ofrecía una salida

La investigación también revisó otra posibilidad: sustituir el agua pesada por grafito, un material formado por carbono que puede cumplir esa función de moderador. Los estadounidenses habían utilizado esta alternativa para conseguir una reacción nuclear controlada y autosostenida en 1942. ¿Habría podido Alemania seguir el mismo camino?

Los resultados indican que el grafito alemán analizado contenía impurezas de boro, capaces de absorber neutrones que hacían falta para sostener la reacción. Su composición impedía que funcionase como alternativa en el reactor hipotético estudiado. Por tanto, el obstáculo iba más allá de escoger otro diseño, ya que también importaban la calidad y la disponibilidad de los materiales.

• Científicos del Instituto Allen hallan en el «lugar azul» del cerebro de un ratón una neurona de 70 centímetros, la más larga medida

El trabajo permite precisar una diferencia fundamental: un reactor no es una bomba. Conseguir que el B8 funcionase habría supuesto superar una etapa técnica, pero no disponer automáticamente de un arma nuclear. Según la reconstrucción, el programa alemán ni siquiera contaba con los materiales necesarios para alcanzar ese primer objetivo con las opciones examinadas.