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ENERGÍA NUCLEAR

2.004 tubos de aluminio y agua del río Columbia: así era el reactor B de Hanford, el que fabricó el plutonio de la bomba de Nagasaki

El reactor B de Hanford, en el sureste del estado de Washington (Estados Unidos), fue el primer reactor de producción de plutonio a gran escala del mundo y fabricó el plutonio de la prueba Trinity y de la bomba lanzada sobre Nagasaki el 9 de agosto de 1945. Según el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE), se terminó en septiembre de 1944 y estaba diseñado para trabajar a 250.000 kilovatios, 250 veces la potencia prevista al principio para el reactor X-10 de Oak Ridge.

Su núcleo era un cilindro de grafito de 1.200 toneladas cortas (unas 1.090 toneladas métricas) atravesado por 2.004 tubos de aluminio, y el edificio que lo guarda es hoy Monumento Histórico Nacional dentro del Parque Histórico Nacional del Proyecto Manhattan, que gestionan el DOE y el Servicio de Parques Nacionales (NPS).

Un cilindro de grafito tumbado

El grafito hacía de moderador, el material que frena los neutrones para que la reacción en cadena se mantenga. El cilindro medía unos 8,5 por 11 metros y estaba tumbado de lado, con los 2.004 tubos cruzándolo en horizontal de una cara a la otra, según la ficha del DOE.

Dentro de esos tubos iban unas 200 toneladas cortas (unas 181 toneladas métricas) de cartuchos de uranio sellados en latas de aluminio. El NPS da una cifra más alta: los operarios metieron a mano unos 64.000 cartuchos, con un peso aproximado de 226 toneladas métricas, por la cara frontal del reactor.

Operarios trabajan ante la cara frontal del reactor B de Hanford, con las bocas de sus tubos de proceso. (Foto: Departamento de Energía de EE. UU.)

Para refrigerarlo, el agua tratada del río Columbia se bombeaba alrededor del uranio a 75.000 galones por minuto, unos 284.000 litros. El DOE calcula que el consumo se acercaba al de una ciudad de un tercio de millón de habitantes.

La web oficial del emplazamiento, hanford.gov, añade que dentro del reactor no había piezas móviles y que «el único sonido que se oía durante su funcionamiento era el paso de millones de galones de agua del río Columbia». Un turno típico lo formaban menos de 20 personas.

Hormigón en pleno desierto

La obra la diseñó y levantó la empresa química DuPont a partir de los experimentos de Enrico Fermi en la Universidad de Chicago y de las pruebas del X-10. Según el archivo histórico del DOE en OSTI, sus ingenieros clavaron las primeras estacas del edificio del reactor el 10 de octubre de 1943.

En el edificio entraron unas 354 toneladas métricas de acero estructural, unos 13.300 metros cúbicos de hormigón y miles de bloques y ladrillos. A principios de 1944, un monolito de hormigón sin ventanas se alzaba ya 36,6 metros sobre el desierto.

Parte de los cimientos, de 7 metros de grosor, los echaron obreros afroamericanos en cuadrillas segregadas con capataces blancos, recuerda el Servicio de Parques Nacionales. El NPS subraya que la obra avanzó «sin planos precisos ni una comprensión firme de la física nuclear» que necesitaba el reactor.

El xenón lo apagó en horas

El 13 de septiembre de 1944, Fermi colocó el primer cartucho de uranio en el reactor, y la carga y las mediciones duraron dos semanas. El NPS fecha la primera criticidad, el momento en que la reacción en cadena se sostiene sola, el 26 de septiembre.

Desde poco después de la medianoche hasta las 3:00 del 27 de septiembre, el reactor «funcionó sin incidentes a una potencia superior a la de cualquier reacción en cadena de fisión anterior», aunque a una fracción de su capacidad, escribe el archivo del DOE. A partir de ahí la potencia empezó a caer y el reactor se paró del todo la tarde del día 28.

A la mañana siguiente la reacción arrancó de nuevo y recuperó el nivel del día anterior. La causa era el envenenamiento por xenón, un gas que sale de la fisión, se acumula en el núcleo y absorbe los neutrones que necesita la reacción. Al parar el reactor, el xenón se desintegraba y la reacción volvía.

Según el mismo texto, «solo la previsión de los ingenieros de DuPont permitió resolver la crisis». La empresa había instalado muchos tubos de más, pese a las quejas de algunos científicos por su exceso de prudencia, y gracias a ellos el reactor pudo cargarse hasta superar el efecto del xenón.

Plutonio para Trinity y Nagasaki

El día de Navidad de 1944 salieron del reactor los primeros cartuchos irradiados. El laboratorio de Los Álamos recibió su primer plutonio de Hanford el 2 de febrero de 1945, según OSTI. Ese mismo mes llegó a plena potencia, según hanford.gov.

El B formaba parte de un trío con los reactores D y F, separados unos 9,7 kilómetros entre sí en la orilla sur del Columbia. Los tres dieron plutonio para Trinity, la primera explosión atómica, del 16 de julio de 1945, para la bomba Fat Man de Nagasaki y para el arsenal de la Guerra Fría.

Con su misión aparentemente cumplida, se apagó a finales de 1946, pero la tensión con la Unión Soviética lo devolvió al servicio en 1948 y siguió produciendo plutonio hasta 1967. La Comisión de Energía Atómica ordenó su parada definitiva el 12 de febrero de 1968.

Salvado de la demolición

Entre 1969 y 2006 se desmontaron sus más de 30 edificios y 20 instalaciones auxiliares, salvo el edificio del reactor, la chimenea principal y la estación de bombeo del río. Todavía en 2008, los planes de limpieza de Hanford preveían desmantelar el reactor y su chimenea.

Ese mismo año fue declarado Monumento Histórico Nacional y el DOE anunció un cambio de política hacia su conservación y la visita pública. Las primeras visitas llegaron a principios de 2009, y en 2012 ya recibía unas 10.000 personas al año, según hanford.gov.

Declaración del reactor B de Hanford como Monumento Histórico Nacional. Vídeo: HanfordSite

El presidente Barack Obama firmó la ley del parque del Proyecto Manhattan el 19 de diciembre de 2014. Mientras el B se conserva, otros reactores del complejo se han encerrado en caparazones de acero y los residuos de aquella producción siguen en tratamiento en plantas como el evaporador de residuos de 1977.

Las visitas al reactor están suspendidas por grandes obras y la web oficial de las visitas prevé reanudarlas a finales del verano de 2027. El grafito sigue presente en reactores nuevos, como recuerda la fábrica francesa de grafito nuclear para X-energy.

Fechas y toneladas que no coinciden

Las fuentes oficiales no se ponen de acuerdo sobre cuándo empezó la obra. El NPS habla del 7 de junio de 1943, hanford.gov de octubre de 1943 y el archivo del DOE sitúa el inicio de la estación de bombeo de agua el 27 de agosto de 1943 y las estacas del reactor el 10 de octubre, por lo que el plazo de construcción ronda el año según la fecha que se tome.

Tampoco cuadra la carga de uranio, con 200 toneladas cortas en la ficha del DOE y unas 226 toneladas métricas en la del NPS. Ninguna de estas páginas detalla cuánto plutonio dio el reactor B por sí solo ni las dosis que recibieron sus trabajadores.

La historia del reactor se ha publicado en la ficha del Departamento de Energía de EE. UU., en la web oficial del emplazamiento de Hanford y en la del Servicio de Parques Nacionales.

Crédito de la imagen: Servicio de Parques Nacionales de EE. UU. (NPS).