Hace 75 años, debajo de las gradas de un campo de fútbol de la Universidad de Chicago, los científicos dieron el primer paso para aprovechar el poder de la reacción en cadena de la fisión nuclear. Su investigación inició la Era Atómica, y comenzó en serio la carrera del Proyecto Manhattan hacia un arma de poder inimaginable. Más tarde, precisamente la misma técnica estimularía la construcción de las centrales nucleares que hoy suministran el 20 por ciento de la energía de Estados Unidos. Desde la medicina hasta el arte, el increíble y terrible potencial de dividir el átomo ha dejado intactos algunos aspectos de nuestras vidas.
La historia comienza a fines de 1938, cuando el trabajo de los químicos Otto Hahn, Fritz Strassman y Lise Meitner condujo al descubrimiento de que el átomo, cuyo nombre deriva del griego para "indivisible", en realidad podría dividirse. En colaboración remota con Meitner, un refugiado judío de la Alemania nazi que se había establecido en Estocolmo, Suecia, Hahn y Strassman bombardearon grandes e inestables átomos de uranio con pequeños neutrones en la Universidad de Berlín. Para su sorpresa, descubrieron que el proceso podía producir bario, un elemento mucho más ligero que el uranio. Esto reveló que era posible dividir los núcleos de uranio en componentes menos masivos, químicamente distintos.
El trío de investigadores supo al instante que estaban en algo importante. Cambiar la identidad misma de un elemento fue una vez la fantasía de los alquimistas: ahora, era una realidad científica. Sin embargo, en ese momento, solo tenían una idea de las muchas revoluciones científicas y culturales que su descubrimiento provocaría.
El trabajo teórico realizado por Meitner y su sobrino Otto Frisch se expandió rápidamente sobre este hallazgo inicial: un artículo publicado en Nature en enero de 1939 describió no solo la mecánica de la fisión sino también su asombrosa producción de energía. A medida que los núcleos de uranio pesado estallaron, pasando de estados inestables de alta energía a estados estables de baja energía, liberaron enormes cantidades de energía. Además, los átomos hendidos escupieron neutrones perdidos que fueron capaces de provocar la fisión en otros núcleos cercanos.
Después de que un equipo estadounidense de la Universidad de Columbia reprodujo rápidamente el resultado de Berlín, quedó claro que el poder de la división de átomos no era una broma. Dado el clima geopolítico tenso de la época, la prisa por capitalizar esta nueva tecnología adquirió una importancia tremenda. El mundo mismo se parecía a un átomo inestable al borde de la autodestrucción. En los Estados Unidos, el presidente Franklin Roosevelt estaba cada vez más preocupado por el ascenso de tiranos carismáticos en el extranjero.
El voluminoso reactor se erigió debajo de las gradas en Staggs Field. (Universidad de Chicago) Para algunos químicos y físicos, la situación se sintió aún más grave. "Los científicos, algunos de los cuales [incluidos Albert Einstein y el físico húngaro Leo Szilárd] eran refugiados de la Europa fascista, sabían lo que era posible", dice Eric Isaacs, profesor de física de la Universidad de Chicago. “Conocieron a Adolf Hitler. Y con sus colegas y sus pares aquí en Estados Unidos, se dieron cuenta rápidamente de que ahora que teníamos fisión, ciertamente sería posible usar esa energía de maneras nefastas ”.
Particularmente aterrador fue la posibilidad de unir una cadena de reacciones de fisión para generar suficiente energía para causar una destrucción real. En agosto de 1939, esta preocupación llevó a Einstein y Szilárd a reunirse y redactar una carta a Roosevelt, alertándolo del peligro de que Alemania creara una bomba nuclear y exhortándolo a comenzar un programa de investigación nacional intensiva en los EE. UU. Einstein, a quien le gusta Lise Meitner había abandonado su cátedra en Alemania cuando el sentimiento antisemita se estaba consolidando, respaldaba el grave mensaje y se aseguraba de que dejaría una profunda impresión en el presidente.
Un mes después, el ejército de Hitler entró en Polonia, encendiendo la Segunda Guerra Mundial. Como describe Isaacs, un Roosevelt reacio pronto se dio cuenta de la forma de pensar de Szilárd, y vio la necesidad de que los Aliados golpearan a Alemania con un arma nuclear. Para lograr ese fin, solicitó formalmente la ayuda de un grupo de investigadores nucleares comprometidos y sumamente talentosos. "He convocado una junta", escribió Roosevelt en una carta de seguimiento a Einstein, "para investigar a fondo las posibilidades de su sugerencia sobre el elemento del uranio".
"La carta de Einstein tardó un poco en establecerse", dice Isaacs, "pero una vez que lo hizo, comenzaron los fondos. Y Arthur Holly Compton, quien era el jefe del departamento de física de la Universidad de Chicago, pudo reunir un equipo de científicos de ensueño: químicos, físicos, metalúrgicos, todos aquí en la universidad en 1941. Incluyendo a Enrico Fermi, incluido Szilárd. Justo aquí en el campus. Y ahí es donde hicieron el experimento ".
Una vista aérea del cuadrilátero conmemorativo que ahora conmemora CP-1. En su centro (o núcleo) se encuentra la escultura bulbosa de Henry Moore, "Energía nuclear". Los zarcillos negros circundantes comprenden una instalación temporal titulada "Umbrales nucleares", de Ogrydziak Prillinger Architects. (Universidad de Chicago) El objetivo del equipo soñado era producir una serie de eventos de fisión autosuficientes en un entorno controlado: en otras palabras, una reacción en cadena nuclear. Hahn y Strassman habían observado fisión en unos pocos átomos aislados. Ahora, Compton, Fermi y Szilárd querían juntar miles de millones de fisión, y los neutrones liberados por una reacción desencadenan las siguientes. El efecto crecería exponencialmente, y también lo haría su producción de energía.
Para realizar el experimento, tendrían que crear el primer reactor nuclear artificial del mundo, un aparato cuadrado de ladrillos de grafito y madera de aproximadamente 60 pies de largo y 30 pies de ancho y alto. Dentro del dispositivo, las barras de control de cadmio absorbieron el exceso de neutrones de las reacciones de fisión, evitando una pérdida catastrófica de control. En su nicho debajo de las gradas en el campo Stagg de la universidad, el reactor, diseñado y fabricado en el lapso de un solo mes, indujo con éxito una reacción en cadena nuclear y lo utilizó para generar energía.
El trabajo del equipo científico estelar de Chicago constituyó el primer paso crítico hacia el objetivo del Proyecto Manhattan de desarrollar una bomba nuclear antes del Eje. Ese objetivo se alcanzaría en 1945, cuando Estados Unidos arrojó bombas atómicas sobre Hiroshima y Nagasaki, poniendo fin a la guerra de manera mortal y provocativa. ("Ay de mí", se dice que Einstein dijo al escuchar las noticias). Y, sin embargo, el avance de Chicago Pile-1, apodado CP-1, representó más que un paso hacia un mayor poder militar para los Estados Unidos. Demostró la humanidad capacidad de aprovechar los corazones de los átomos como combustible.
Uno de los legados más obvios del experimento CP-1 es el crecimiento de la industria de la energía nuclear, que el físico Enrico Fermi fue instrumental en el arranque después de su tiempo con el equipo de investigación encubierto de Chicago. "Fermi realmente no tenía interés en las armas a la larga", dice Isaacs. "Por supuesto, trabajó en el Proyecto Manhattan, y estaba totalmente dedicado, pero cuando terminó la guerra, continuó construyendo reactores, con la idea de que serían utilizados para uso civil, para la generación de energía".
La "Energía Nuclear" de Henry Moore vista desde un lado. Al fondo se alza la cúpula de la Biblioteca Joe y Rika Mansueto. (Universidad de Chicago) Isaacs señala que la fisión controlada demostrada con CP-1 también allanó el camino para la incorporación de la tecnología nuclear en la medicina (pensar rayos X, tomografías computarizadas y otras herramientas de diagnóstico, así como terapias contra el cáncer) y la agricultura (Isaacs cita como uno ejemplo, un esfuerzo continuo para diversificar genéticamente los bananos a través de la irradiación táctica de sus genes). Sin embargo, uno de los impactos a mayor escala de CP-1 fue en la práctica de la ciencia misma.
"Si piensas en lo que sucedió justo después de la guerra", dice Isaacs, "algunas de las primeras cosas que se crearon fueron las agencias federales que financian la investigación en este país: la Comisión de Energía Atómica, que ahora se llama Departamento de Energía, y años después, los Institutos Nacionales de Salud y la Fundación Nacional de Ciencias ”. Estas agencias surgieron después del éxito de CP-1 y el Proyecto Manhattan allanaron el camino para una renovada fe pública en la ciencia y la tecnología.
La prestigiosa colaboración científica del "equipo soñado" también se destacó como resultado del esfuerzo del CP-1. Isaacs ve la investigación actual del cáncer intercolegial, por ejemplo, como la extensión natural del modelo del Proyecto Manhattan: reunir a las mentes más brillantes de todo el país y dejar que ocurra la magia. Gracias a Internet, los investigadores modernos a menudo comparten datos e hipótesis digitalmente en lugar de físicamente, pero la ideación rápida y orientada a objetivos y la creación de prototipos de los días Chicago Pile-1 está muy viva y bien.
Stagg Field fue cerrado en 1957, las gradas que alguna vez abrigaron el primer reactor nuclear artificial del mundo fueron demolidas sumariamente. El sitio ahora es un humilde cuadrilátero gris, rodeado por instalaciones de investigación universitaria y bibliotecas. En el corazón de este espacio abierto, una escultura de bronce con un caparazón redondeado conmemora los avances atómicos. Su forma podría interpretarse como un escudo protector o la cresta de una nube de hongo. Titulada "Energía nuclear", la pieza fue encargada especialmente al escultor abstracto Henry Moore.
"¿Se está disolviendo?", Pregunta Christine Mehring, presidenta de historia del arte de la Universidad de Chicago, sobre la críptica escultura de Moore, "¿o está evolucionando?" nos persigue por siempre.
