¿Cómo verifican los inspectores de armas que una bomba nuclear ha sido desmantelada? Una respuesta bastante inquietante es: en mayor medida no lo hacen. Cuando los países firman pactos de reducción de armas nucleares, no suelen otorgar a los inspectores internacionales el acceso completo a su tecnología nuclear, por temor a que sus secretos militares sean revelados.

Hasta el momento, los tratados anteriores de reducción de armas nucleares entre Estados Unidos y Rusia han estipulado la destrucción de los sistemas de entrega de ojivas -cabezas- nucleares como misiles y aviones, pero no de las ojivas en si mismas. Por ejemplo, para cumplir con el tratado pSTART  (Tratado de Reducción de Armas Estratégicas, por sus siglas en inglés), Estados Unidos amputó las alas de sus bombarderos B-52 y los almacenó en el desierto de Arizona, donde Rusia pudo confirmar visualmente el desmembramiento de los aviones.

Para cumplir con el tratado START, Estados Unidos amputó las alas de sus bombarderos B-52 y los almacenó en el desierto de Arizona

Se trata de un enfoque lógico pero no perfecto. Las ojivas nucleares almacenadas no pueden ser entregadas en una guerra, pero aún pueden ser robadas, vendidas o detonadas accidentalmente, con consecuencias desastrosas. "Existe una verdadera necesidad de evitar este tipo de escenarios peligrosos y de cerciorarnos de la desaparición de estas reservas de armas ", explica AregDanagoulian, científico nuclear del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Esto implica la verificación del desmantelamiento real de las armas mismas", añade.

De este modo, ahora el equipo liderado por Danagoulian ha probado con éxito un nuevo método de alta tecnología que podría ayudar a los inspectores a verificar la destrucción de las armas nucleares. El método emplea haces de neutrones para obtener una información fiable sobre las ojivas en cuestión, y usando un filtro isotópico transforma dicha información en datos ponderables. Los resultados del experimento se detallan en el artículo titulado "A physically cryptographic warhead verification system using neutron induced nuclear resonances”, publicado en la revista Nature Communications.

Bombas al descubierto

Las pruebas para el experimento se llevaron a cabo en las instalaciones del Acelerador Lineal Gaerttner -LINAC- en el campus del Instituto Politécnico Rensselaer, utilizando una sección de 15 metros de largo del haz de neutrones de la instalación.

Las ojivas nucleares tienen un par de características cruciales para el experimento. Por un lado tienden a usar isótopos particulares de plutonio -variedades del elemento que tienen diferentes números de neutrones-; por otro, las ojivas nucleares también tienen una disposición espacial característica de los materiales en su interior.

Los bombardeos de Hiroshima y Nagasaki

Así, los experimentos consistieron en enviar un haz de neutrones horizontal primero a través de la cabeza nuclear, y luego a través de un filtro de litio para codificar la información. La señal del haz se envió a un detector de vidrio, donde se registraron los datos, que delataron algunas de las propiedades clave de los materiales de la cabeza nuclear. Las pruebas MIT se realizaron con molibdeno y tungsteno, dos metales que comparten propiedades significativas con el plutonio y sirvieron como sustitutos viables para los experimentos.

"La prueba funciona, en primer lugar, porque el haz de neutrones puede identificar el isótopo en cuestión. En el rango de baja energía, las interacciones de los neutrones son extremadamente específicas para cada isótopo", explica Danagoulian. “Nosotros realizamos una medición de una etiqueta isotópica, una señal que en sí misma incorpora información sobre los isótopos y la geometría de los mismos. Pero fuimos un paso más allá encriptando físicamente esa información”, añade.

Inspección mutua asegurada

El cifrado físico de la información del haz de neutrones altera algunos de los detalles exactos, pero aún permite a los científicos registrar una firma distinta del objeto y luego usarlo para realizar comparaciones entre varios objetos. Gracias a este cifrado un país puede someterse a la prueba sin divulgar todos los detalles sobre cómo se diseñan sus armas."Este filtro básicamente oculta las propiedades intrínsecas del propio objeto clasificado", explica Danagoulian.

Gracias a este cifrado un país puede someterse a la prueba sin divulgar todos los detalles sobre cómo se diseñan sus armas

También sería posible enviar el haz de neutrones a través de la ojiva, registrar esa información y luego encriptarla en un sistema informático. Pero el proceso de encriptación física es más seguro, señala Danagoulian: “En principio, podrías hacerlo con ordenadores, pero estos no son fiables: pueden ser pirateados, mientras que las leyes de la física son inmutables ".

Las pruebas del MIT también incluyeron controles para asegurarse de que los inspectores no pudieran realizar ingeniería inversa en el proceso y, por lo tanto, deducir la información sobre las armas que los países quieren mantener en secreto. Para llevar a cabo una inspección un país anfitrión presentaría una cabeza nuclear a los inspectores de armas, quienes podrían realizar la prueba del haz de neutrones.

Las pruebas del MIT también incluyeron controles para asegurarse de que los inspectores no pudieran realizar ingeniería inversa en el proceso

Si se aprueba, también podrían ejecutar la prueba en cualquier otra cabeza nuclear y asegurarse de que las firmas de datos de esas bombas adicionales coincidan con la firma de la cabeza nuclear original. Y si bien tendrían que organizarse muchos protocolos adicionales para que todo el proceso de desarme se lleve a cabo de manera fiable, este nuevo método asegura tanto la fiabilidad del proceso de destrucción de las las armas a la vez que garantiza el secreto tecnológico para las partes involucradas.

El factor humano

En el futuro a Danagoulian le gustaría construir una versión más pequeña del aparato que con solo 5 metros de largo podría ser portátil y susceptible de ser empleado en todos los almacenes de armas. El científico también enfatiza la gran importancia del desarme nuclear. "Un pequeño grupo de varias ojivas nucleares modernas -señala- equivale a la fuerza destructiva de todo el armamento desplegado en la Segunda Guerra Mundial, incluidas las bombas atómicas lanzadas sobre Hiroshima y Nagasaki. Y Estados Unidos y Rusia poseen en conjunto alrededor de 13.000 armas nucleares." añade.

Un pequeño grupo de varias ojivas nucleares modernas equivale a la fuerza destructiva de todo el armamento desplegado en la Segunda Guerra Mundial

"El concepto de guerra nuclear es tan grande que no cabe en el cerebro humano", continúa Danagoulian. "Es tan aterrador, tan horrible, que la gente lo obvia". En su caso, el científico también hace incapie a modo personal en que, en su caso, convertirse en padre aumentó en gran medida la sensación de que es necesaria una acción efectiva respecto a este tema, lo que le ayudó a sacar adelante su proyecto de investigación. "Ser padre me puso en alerta. Me dije: ¿Puedo usar mi conocimiento y mi habilidad y mis conocimientos de física para hacer algo por la sociedad y por mis hijos? Y es que este es el aspecto humano de nuestro trabajo", sentencia el investigador.