thumb|Bola de fuego emergente, originada por la explosión de Ivy Mike.
Ivy Mike fue el nombre en clave dado a la primera prueba a gran escala de un dispositivo termonuclear, en el que parte del rendimiento del explosivo proviene de fusión nuclear.The first small-scale thermonuclear test was the George of Operation Greenhouse. Ivy Mike fue detonado el 1 de noviembre de 1952 por los Estados Unidos en la isla de Elugelab en el Atolón Enewetak, en la ahora independiente nación insular de las Islas Marshall, como parte de la Operación Ivy. Fue la primera prueba completa del Diseño Teller-Ulam, un preparado dispositivo de fusión.
Debido a su tamaño físico y tipo de combustible de fusión (criogénico líquido deuterio), el dispositivo "Mike" no era adecuado para su uso como arma de entrega. Se pensó como un experimento "técnicamente conservador" prueba de concepto para validar los conceptos utilizados para detonaciones múltiples megatón.
Como resultado de la recolección de muestras de la explosión por pilotos de la Fuerza Aérea de EE. UU., los científicos encontraron rastros de los isótopos plutonio-246 y plutonio-244, y confirmaron la existencia de los elementos predichos pero no descubiertos einstenio y fermio. Inicio Comenzando con el avance Teller-Ulam en marzo de 1951, hubo un progreso constante en los problemas relacionados con una explosión termonuclear y se dedicaron recursos adicionales a la puesta en escena y la presión política para ver una prueba real de una bomba de hidrógeno. Una fecha dentro de 1952 parecía factible. En octubre de 1951, el físico Edward Teller propuso julio de 1952 como fecha límite para una primera prueba, pero el director del proyecto Marshall Holloway pensó que octubre de 1952, un año después, era más realista dado el trabajo de ingeniería y fabricación que la prueba requeriría y la necesidad de evitar la temporada de monzones de verano en las Islas Marshall. El 30 de junio de 1952, el presidente de la Comisión de Energía Atómica de Estados Unidos Gordon Dean le mostró al presidente Harry S. Truman un modelo de cómo se vería el dispositivo Ivy Mike; la prueba se fijó para el 1 de noviembre de 1952.
El Panel de consultores sobre desarme del Departamento de Estado, presidido por Robert Oppenheimer, consideró que evitar la prueba podría prevenir el desarrollo de una nueva arma catastrófica y abrir el camino para nuevos acuerdos de armas entre las naciones. Sin embargo, el panel carecía de aliados políticos en Washington y no se retrasó la prueba por este motivo.
Por razones políticas tuvo lugar otra petición de demora de la prueba: estaba programada para realizarse solo unos días antes de la celebración del 4 de noviembre, día de las elecciones presidenciales de 1952 de los Estados Unidos. Truman quería mantener la prueba termonuclear alejada de la política partidista, pero no deseaba ordenar su aplazamiento; sin embargo, hizo saber que estaría bien si se retrasaba después de las elecciones debido a que se encontraban "razones técnicas". El miembro de la Comisión de Energía Atómica Eugene M. Zuckert fue enviado al sitio de prueba de Enewetak para ver si se podía aceptar la propuesta, pero por consideraciones climáticas, solo había unos pocos días al mes que eran adecuados para la prueba, se indicó que se debería seguir adelante según lo previsto, por lo que no se produjo ningún retraso en la programación.
Diseño y preparativo de los dispositivos El dispositivo "Mike" pesaba unas era esencialmente un edificio que se parecía más a una fábrica que a un arma. Se ha informado que los ingenieros soviéticos se refirieron burlonamente a "Mike" como una "instalación termonuclear".Herken, Gregg: "Brotherhood Of The Bomb", notes for chapter 14 - #4. Henry Holt & Co. 2002. Notes available online at brotherhoodofthebomb.com
El dispositivo fue diseñado por Richard Garwin, un estudiante de Enrico Fermi, por sugerencia de Edward Teller. Se había decidido que nada más que una prueba a gran escala validaría la idea del diseño Teller-Ulam. Se le indicó a Garwin que utilizara estimaciones muy conservadoras al diseñar la prueba y se le dijo que no era necesario que fuera lo suficientemente pequeña y liviana para ser desplegada por aire.
Se eligió deuterio líquido como combustible para la reacción de fusión porque su uso simplificaba el experimento desde el punto de vista de un físico y facilitaría el análisis de los resultados. Desde el punto de vista de la ingeniería, su uso requirió el desarrollo de tecnologías previamente desconocidas para manejar un material difícil que tenía que ser almacenado a temperaturas extremadamente bajas, cercanas al cero absoluto. Se construyó una gran planta de criogenia para producir hidrógeno líquido (utilizado para enfriar el dispositivo) y deuterio (combustible para la prueba). También se construyó una planta de energía de 3.000 kilovatios para la instalación de criogenia.
El dispositivo que se desarrolló para probar el diseño de Teller-Ulam se conoció como un diseño de "Sausage":
En su centro había un elemento de acero Dewar (matraz de vacío) o criostato cilíndrico aislado. Este tanque, casi de ancho y más de de alto, tenía paredes de casi de espesor. Pesaba aproximadamente . Era capaz de sostener 1000 litros de deuterio líquido, enfriado hasta casi el cero absoluto. El deuterio criogénico proporcionó el combustible para la etapa "secundaria" (fusión) de la explosión. En un extremo del matraz cilíndrico Dewar había una TX-5 bomba regular de fisión (no impulsada). La bomba TX-5 se utilizó para crear las condiciones necesarias para iniciar la reacción de fusión. Esta etapa de fisión "primaria" estaba asentada dentro de la caja de radiación en la sección superior del dispositivo y no estaba en contacto físico con la etapa de fusión "secundaria". El TX-5 no requirió refrigeración. Corriendo por el centro del matraz Dewar dentro del secundario había una varilla cilíndrica de plutonio dentro de una cámara de gas tritio. Esta "bujía de fisión" fue destruida por los rayos X de la detonación primaria. Eso proporcionó una fuente de presión de movimiento hacia afuera dentro del deuterio y aumentó las condiciones para la reacción de fusión. Alrededor del ensamblaje había uranio natural "sabotaje". El exterior del pisón estaba revestido con láminas de plomo y polietileno, formando un canal de radiación para conducir rayos X desde la etapa "primaria" a la "secundaria". Como se establece en el diseño Teller-Ulam, la función de los rayos X era comprimir el "secundario" con sabotaje / empujador ablación, presión de plasma de espuma y presión de radiación. Este proceso aumenta la densidad y la temperatura del deuterio al nivel necesario para sostener una reacción termonuclear y comprime la "bujía" a una masa supercrítica - induciendo a la "bujía" a someterse a una fisión nuclear, y de ese modo iniciar una reacción de fusión en el combustible de deuterio circundante.
Todo el dispositivo "Mike" (incluido el equipo criogénico) pesó . Estaba alojado en un gran edificio de aluminio corrugado, llamado cabina de tiro , que tenía de largo, de ancho, y alto, con una torre de señales de . Se utilizaron señales de radio y televisión para comunicarse con una sala de control en el USS Estes donde se encontraba el grupo de fusilamiento.
Se estableció en la isla del Pacífico de Elugelab, parte del atolón Enewetak. Elugelab estaba conectado a las islas de Dridrilbwij (Teiteir), Bokaidrikdrik (Bogairikk) y Boken (Bogon) por una calzada artificial de . Encima de ella había un tubo de aluminio revestido de madera contrachapada lleno de helio, conocido como Caja Krause-Ogle. Esto permitió que los rayos gamma y neutrones pasaran sin inhibiciones a los instrumentos en una estación de detección no tripulada, la estación 202, en la isla Boken. Desde allí, las señales se enviaron al equipo de grabación en la estación 200, también ubicada en un búnker en la isla Boken. El personal regresó a la isla Boken después de la prueba para recuperar el equipo de grabación.
En total, 9.350 militares y 2.300 civiles participaron en el disparo de "Mike".La operación contó con la cooperación del ejército, la marina, la fuerza aérea y los servicios de inteligencia de los Estados Unidos. El USS Curtiss llevó los componentes de los Estados Unidos a Elugelab para su ensamblaje. La obra se completó el 31 de octubre, a las 17.00 horas. En una hora, el personal fue evacuado en preparación para la explosión. Detonación thumb|320px|Video de prueba de Ivy Mike. thumb|Atolón Enewetak, antes del disparo de "Mike". Observe la isla de Elugelab a la izquierda. thumb|Atolón de Enewetak, después del disparo de "Mike". Observe el cráter a la izquierda. La prueba se llevó a cabo el 1 de noviembre de 1952 a las 07:15 hora local (19:15 hora local del 31 de octubre, Greenwich Mean Time). Produjo un rendimiento de 10,4 megatoneladas de TNT. Sin embargo, el 77% del rendimiento final provino de la fisión rápida del manipulador de uranio, que produjo grandes cantidades de lluvia radiactiva.
La bola de fuego creada por la explosión tenía un radio máximo de 3.3 km. Éste se alcanzó unos segundos después de la detonación, durante los cuales la bola de fuego caliente se elevó debido a la flotabilidad. Aunque todavía estaba relativamente cerca del suelo, la bola de fuego aún no había alcanzado sus dimensiones máximas y, por lo tanto, tenía aproximadamente de ancho. La nube de hongo se elevó a una altitud de en menos de 90 segundos. Un minuto después había alcanzado , antes de estabilizarse en con la parte superior al final se extiende a un diámetro de con una raíz de ancho.
La explosión creó un cráter de diámetro y de profundidad donde había estado el Elugelab; la ráfaga y las ondas de agua de la explosión (algunas ondas de hasta de altura) despojaron de vegetación las islas de prueba, como se observó en un reconocimiento en helicópteros sesenta minutos después de la prueba, momento en el que la nube en forma de hongo y el vapor desaparecieron. Escombros de coral radiactivo cayeron sobre barcos ubicados a de distancia, y el área inmediata alrededor del atolón resultó muy contaminada.
Cerca de la bola de fuego, se dispararon rápidamente descargas de rayos.El plano completo fue documentado por los realizadores de los estudios Lookout Mountain Estación de la Fuerza Aérea. En la postproducción de las imágenes se sobre grabó el sonido de explosión sobre lo que fue una detonación completamente silenciosa desde el punto de vista de la cámara. El sonido de la onda expansiva solo llegó unos segundos después, similar a un trueno, con la hora exacta en función de su distancia. Una versión de la película estuvo acompañada de música potente al estilo de Wagner, que aparecía en muchas películas de prueba de ese período, y fue presentada por el actor Reed Hadley. Se le facilitó una proyección privada al presidente Dwight D. Eisenhower, que había sucedido al presidente Harry S. Truman en enero de 1953. En 1954, la película fue lanzada al público después de la censura y se mostró en canales de televisión comerciales.
Edward Teller, quizás el partidario más ferviente del desarrollo de la bomba de hidrógeno, estaba en Berkeley, California, en el momento del disparo. Pudo recibir el primer aviso de que la prueba fue exitosa al observar un sismómetro, que recogió la onda de choque que viajó a través de la tierra desde el Pacific Proving Grounds. En sus memorias, Teller escribió que inmediatamente envió un telegrama sin clasificar a Dr. Elizabeth "Diz" Graves, la jefa del proyecto que permaneció en Los Alamos durante la detonación. El telegrama contenía solo las palabras "Es un niño", y llegó horas antes que cualquier otra palabra de Enewetak.
Descubrimientos científicos