En el corazón de cada bomba nuclear hay un puñado de átomos capaces de liberar una energía tan inmensa que puede arrasar ciudades enteras. No se trata de magia, ni siquiera de tecnología especialmente futurista. Se trata de física nuclear: de cómo ciertos elementos radiactivos, inestables por naturaleza, pueden ser manipulados para desencadenar una reacción en cadena explosiva. Pero ¿cuáles son esos elementos? ¿Por qué se usan justo esos y no otros?
Este artículo explora los tres materiales más comunes en el arsenal nuclear: el uranio-235, el plutonio-239 y el tritio. Veremos cómo funcionan, qué los hace tan peligrosos y cómo se obtienen. No se trata de glorificar la tecnología de guerra, sino de comprender los principios científicos que la hacen posible, y también de reflexionar sobre los desafíos éticos y ambientales que esto implica.
¿Qué es un elemento radiactivo y por qué importa en una bomba?
Un elemento radiactivo es aquel cuyos átomos tienen núcleos inestables. Esa inestabilidad provoca que, con el tiempo, emitan partículas y energía para transformarse en algo más estable. Este proceso se llama desintegración radiactiva, y puede durar microsegundos o millones de años, dependiendo del isótopo. En el caso de las bombas nucleares, nos interesa una propiedad particular: que esos núcleos pueden ser inducidos a romperse —a hacer fisión— de forma controlada o masiva.
En una bomba de fisión, lo que se busca es provocar una reacción en cadena: una partícula, como un neutrón, golpea el núcleo de un átomo como el uranio-235. Ese núcleo se divide, libera energía y lanza nuevos neutrones que golpean a otros átomos, y así sucesivamente. Todo esto ocurre en fracciones de segundo. La clave está en usar un material que pueda sostener esta reacción: no todos los elementos radiactivos lo hacen. Por eso, afortunadamente la lista de candidatos para un arma nuclear es corta y específica.
Además de su capacidad para producir un proceso de fisión, estos elementos deben cumplir otros requisitos: ser suficientemente inestables, pero no tanto que se desintegren antes de ser usados; ser relativamente accesibles, aunque no fáciles de conseguir; y ser compactos, para que se pueda construir un arma lo más pequeña y manejable posible. Bajo estos criterios, destacan tres protagonistas: el uranio-235, el plutonio-239 y el tritio.
Uranio-235: el clásico de la fisión
El uranio-235 es el combustible nuclear por excelencia. Aunque el uranio natural abunda en la corteza terrestre, solo alrededor del 0,7 % es del isótopo 235, el único que sirve directamente para una bomba. El resto es principalmente uranio-238, que no puede hacer fisión en condiciones normales. Por eso, el primer paso para usarlo en una bomba es enriquecerlo, es decir, aumentar la proporción de U-235.
Este proceso de enriquecimiento es complejo, costoso y altamente controlado a nivel internacional. Se hace mediante técnicas como la difusión gaseosa o la centrifugación, que separan los isótopos en función de su masa. Para una bomba, el uranio debe estar enriquecido al menos al 90 % en U-235, lo que se conoce como “grado armamentístico”. Este mismo material, en concentraciones menores (3-5 %), se usa en reactores nucleares civiles.
Una de las ventajas del uranio-235 es que puede iniciar una reacción en cadena con neutrones lentos, lo que facilita su detonación. Además, se puede almacenar durante largos periodos sin grandes riesgos de deterioro. Fue el material usado en la bomba de Hiroshima, apodada “Little Boy”, que causó una destrucción masiva en cuestión de segundos. Esa elección no fue casual: Estados Unidos tenía acceso al uranio necesario y había desarrollado la tecnología para enriquecerlo.
Por otra parte, manipular uranio enriquecido no es sencillo ni seguro. El material debe mantenerse por debajo de una “masa crítica” —alrededor de 52 kg para U-235— para evitar una explosión accidental. Y, aunque el uranio metálico puro es relativamente estable, sus compuestos son altamente tóxicos y radiológicos.
Plutonio-239: el hermano artificial y más potente
A diferencia del uranio-235, el plutonio-239 no existe en la naturaleza. Es un producto sintético que se obtiene irradiando uranio-238 en reactores nucleares. Cuando el U-238 absorbe un neutrón, se transforma en neptunio y, posteriormente, en plutonio. Este proceso requiere un control riguroso, ya que el plutonio se forma en pequeñas cantidades y debe separarse químicamente del resto del material.
El plutonio-239 tiene varias ventajas sobre el uranio: necesita menos masa crítica (alrededor de 10 kg), puede generar una reacción más rápida y violenta, y su producción puede optimizarse en reactores diseñados especialmente para ello. Sin embargo, también presenta desafíos. Es más tóxico, más radiactivo, y su manipulación es mucho más peligrosa debido a la posibilidad de una detonación accidental por compresión o calentamiento.
La primera bomba de plutonio se usó en la prueba Trinity y luego en la bomba lanzada sobre Nagasaki, “Fat Man”. A diferencia de “Little Boy”, esta bomba utilizaba un diseño de implosión, en el que explosivos convencionales comprimían una esfera de plutonio hasta alcanzar la masa crítica. Este diseño es más sofisticado y requiere una ingeniería precisa, pero permite una detonación más eficiente.
Hoy en día, el plutonio-239 sigue siendo uno de los materiales más utilizados en armas nucleares. Su uso está regulado por acuerdos internacionales y protocolos estrictos, aunque países como Corea del Norte han desarrollado capacidades para producirlo de forma clandestina. Además, parte del plutonio generado en reactores civiles puede ser reconvertido para uso militar, lo que plantea un riesgo importante para la no proliferación.
Tritio: el combustible de la fusión
El tritio es un isótopo del hidrógeno que tiene dos neutrones y un protón. Es extremadamente raro en la naturaleza y muy radiactivo, con una vida media de poco más de 12 años. No se usa para hacer fisión, sino para facilitar reacciones de fusión en bombas termonucleares, también conocidas como bombas de hidrógeno.
En estas armas, una primera explosión por fisión (usando uranio o plutonio) genera las temperaturas y presiones necesarias para fusionar núcleos de hidrógeno, como el tritio y el deuterio. Esta reacción libera aún más energía que la fisión, multiplicando el poder destructivo de la bomba. El tritio se suele almacenar junto a litio-6, que genera tritio fresco durante la explosión inicial.
Una característica clave del tritio es que actúa como “potenciador”. Incluso en bombas de fisión pura, añadir una pequeña cantidad de tritio puede aumentar la eficiencia de la reacción. Esto permite usar menos plutonio o uranio para la misma potencia explosiva. Por eso, aunque no es explosivo por sí solo, el tritio es estratégico en el diseño de armas modernas.
Su obtención se realiza en reactores nucleares especializados, irradiando litio con neutrones. Debido a su corta vida media, debe ser reemplazado con frecuencia, lo que añade complejidad a la gestión del arsenal nuclear. Su manejo es delicado: aunque no penetra la piel, el tritio es peligroso si se inhala o se ingiere, ya que puede integrarse fácilmente en el agua del cuerpo.
Lo que tienes que saber sobre los elementos en bombas nucleares
- Los materiales clave en una bomba nuclear son uranio-235, plutonio-239 y tritio, cada uno con propiedades únicas
- El uranio-235 es natural pero escaso, y necesita enriquecimiento para ser usado en armas
- El plutonio-239 se produce en reactores y permite bombas más pequeñas y potentes
- El tritio, aunque no explosivo por sí solo, potencia las bombas de fisión y permite reacciones de fusión
- Todos estos materiales requieren procesos industriales complejos y están estrictamente vigilados por organismos internacionales
- Comprender su funcionamiento no significa justificarlos, sino conocer cómo la ciencia se puede usar para fines constructivos o destructivos
