en el cerrado ciudad de Sarov, aproximadamente a 350 kilómetros al este de Moscú, los científicos están ocupados trabajando en un proyecto para ayudar a mantener las armas nucleares de Rusia operativas en el futuro. Dentro de una enorme instalación, de 10 pisos de altura y que cubre el área de dos campos de fútbol, están construyendo lo que se conoce oficialmente como UFL-2M, o, como lo han apodado los medios rusos, el "Tsar Laser". Si se completa, será el láser de mayor energía del mundo.
Los láseres de alta energía pueden concentrar energía en grupos de átomos, aumentando la temperatura y la presión para iniciar reacciones nucleares. Los científicos pueden usarlos para simular lo que sucede cuando detona una ojiva nuclear. Al crear explosiones en pequeñas muestras de material, ya sea muestras de investigación o pequeñas cantidades de armas nucleares existentes, los científicos pueden calcular cómo es probable que funcione una bomba en toda regla. Con una ojiva vieja, pueden comprobar que todavía funciona según lo previsto. Los experimentos con láser permiten realizar pruebas sin dejar que se dispare una bomba nuclear. “Es una inversión sustancial por parte de los rusos en sus armas nucleares”, dice Jeffrey Lewis, investigador de no proliferación nuclear en el Instituto de Estudios Internacionales de Middlebury en California.
Hasta ahora, Rusia ha sido la única entre las potencias nucleares mejor establecidas que no tiene un láser de alta energía. Estados Unidos tiene su Instalación Nacional de Ignición (NIF), actualmente el sistema láser más energético del mundo. Sus 192 haces separados se combinan para entregar 1,8 megajulios de energía. Visto de una manera, un megajulio no es una cantidad enorme: equivale a 240 calorías de alimentos, similar a una comida ligera. Pero concentrar esta energía en un área diminuta puede generar temperaturas y presiones muy altas. Mientras tanto, Francia tiene su Laser Megajoule, con 80 rayos que actualmente entregan 350 kilojulios, aunque apunta a tener 176 rayos que entregan 1,3 megajulios para 2026. El láser Orion del Reino Unido produce 5 kilojulios de energía; Láser SG-III de China, 180 kilojulios.
Si se completa, el Tsar Laser los superará a todos. Al igual que el NIF, debe tener 192 haces, pero con una salida combinada superior de 2,8 megajulios. Actualmente, sin embargo, solo se ha lanzado su primera etapa. En una reunión de la Academia de Ciencias de Rusia en diciembre de 2022, un funcionario reveló que el láser cuenta con 64 haces en su estado actual. Su producción total es de 128 kilojulios, el 6 por ciento de la capacidad final prevista. El próximo paso sería probarlos, dijo el funcionario.
Cuando se trata de construir láseres para provocar reacciones nucleares, "cuanto más grandes, mejor", dice Stefano Atzeni, físico de la Universidad de Roma, Italia. Las instalaciones más grandes pueden producir energías más altas, lo que significa que los materiales pueden estar sujetos a temperaturas o presiones más altas, o que se pueden probar grandes volúmenes de materiales. Ampliar los límites de los experimentos ofrece potencialmente a los investigadores nucleares datos más útiles.
En los experimentos, estos láseres hacen estallar sus materiales objetivo en un estado de materia de alta energía conocido como plasma. En los gases, los sólidos y los líquidos, los electrones suelen estar encerrados en los núcleos de sus átomos, pero en el plasma vagan libremente. Los plasmas arrojan radiación electromagnética, como destellos de luz y rayos X, y partículas como electrones y neutrones. Por lo tanto, los láseres también necesitan equipos de detección que puedan registrar cuándo y dónde ocurren estos eventos. Estas medidas luego permiten a los científicos extrapolar cómo podría comportarse una ojiva completa.
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