CONTENIDO

Prefacio
1. Peregrinos interestelares
2. Misterios del cilindro de oro
3. La Tierra: el imán azul
4. Descubrimiento del electromagnetismo
5. Desfile de imanes
6. Electroimanes sin núcleo de hierro
7. Sobre una superarma frustrada
8. Todo comenzó por la anguila eléctrica
9. El imán y la explosión
10. A la ciencia moderna, potentes imanes
11. Trampas magnéticas
12. Los colosos deben desaparecer
13. ¡Error o descubrimiento!
14. Algunas propiedades de los superconductores
15. Efecto de Bryan J. Josephson
16. Segunda vida del descubrimiento
17. Extraño mundo frío de los superconductores
18. Dispositivos, en principio, "irrealizables"
19. Los superconductores en filas
20. Obtención, almacenamiento y transporte de helio líquido


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Escribir a Antonio



§12. Los colosos deben desaparecer

El principal objeto de ese capítulo consiste en mostrar que la máquina eléctrica de afeitar no es el único mecanismo en el cual se emplean electroimanes, y que los colosales imanes modernos provocan ya en algunos ingenieros una leve irritación y, a veces, no tan leve.

A finales de 1962 el satélite norteamericano "International" dejó inesperadamente de transmitir señales que atestiguaran su existencia. Al cabo de algún tiempo, el satélite "Transit", atravesando más o menos la misma zona, interrumpió su transmisión, como suele decirse, a media palabra. Los intentos de restablecer la comunicación fueron infructuosos. Una semana después corrió la misma suerte el satélite "Traac".

Al investigar las circunstancias sumamente misteriosas de todas esas averías cósmicas se esclareció lo siguiente. En julio de 1962 los militaristas atómicos norteamericanos hicieron explotar a la altura de 400 km sobre la isla de Johnston el artefacto nuclear "Starfish" de 195 megatoneladas de potencia. A consecuencia de esa explosión, que provocó indignación en todo el mundo, se formó un cinturón artificial de radiación en cuya parte central la dosis horaria de radiación superaba 500 veces la dosis mortífera para el hombre. Potentes flujos de electrones surgidos durante esa explosión nuclear, estropearon los aparatos de radio de los satélites artificiales.

El mismo efecto, mas de escala mayor aún, debe tener lugar también en los cinturones naturales de radiación de la Tierra.

El peligro ligado con la existencia de cinturones de radiación, atrae especial atención, precisamente en los últimos tiempos, puesto, que el hombre salió al cosmos.

El problema de protegerse contra la radiación, a primera vista, puede parecer no tan complicado, con más razón de que la misma naturaleza da un brillante ejemplo de su exitosa resolución. En efecto, si en el espacio circunsolar existe radiación tan peligrosa, ¿por qué entonces la humanidad sigue existiendo? ¿Por qué la Tierra Do se convirtió en una llanura desierta y exánime?

De eso hemos hablado ya más arriba: la Tierra está protegida contra la radiación por su propio campo magnético. Apenas una partícula cargada penetra en ese campo, su trayectoria se encorva y ella empieza a girar en torno a la Tierra, arrollándose sobre las líneas de fuerza del campo magnético.

De modo que, para protegerse de la radiación en una nave cósmica, se puede utilizar el imán. Es evidente que sus dimensiones deben ser más o menos iguales al diámetro de la nave y el campo, lo suficientemente potente para repeler las partículas peligrosas.

Podría parecer que tampoco ese problema es tan difícil: en el curso de un siglo y medio, transcurridos desde el momento en que Sturgeon construyera el primer electroimán, los ingenieros aprendieron a hacer electroimanes de dimensiones adecuadas y con campos de suficiente intensidad. Desde que los eminentes físicos franceses Arago y Ampère establecieron que la espiral por la que pasa la corriente eléctrica continua, se porta de manera exactamente igual que el imán natural permanente al atraer trocitos de hierro, los electroimanes modernos se construyen, precisamente, a base de ese principio: todos contienen obligatoriamente una espiral (como regla, de cobre o de aluminio) por la cual circula la corriente.

Teóricamente, por la intensidad y la inducción del campo magnético los electroimanes no tienen límite. El único obstáculo para obtener campos magnéticos superpotentes es la potencia que se pierde en la resistencia eléctrica de la espiral (del devanado). Esa potencia crece al cuadrado del valor de la intensidad del campo magnético a obtener. Así, el electroimán permanente récord (construido recientemente en EE.UU.) que es una espiral de cobre refrigerada por agua, crea un campo magnético con la inducción de 250 mil r y consume C)O mil kw. Uno de los proyectos propuestos de electroimán con el campo de 1 millón de G prevé su alimentación de generadores ¡cuya potencia total es de 1 millón de kw!

Para disminuir de algún modo la potencia que consume el electroimán, dentro de la espiral por la que circula la corriente se introduce un núcleo de acero, tal como lo había hecho por primera vez Sturgeon. De esa manera se puede disminuir sustancialmente la potencia que consume el imán, mas... su peso aumenta centenares de veces, debido al blindaje de acero que rodea la espiral por fuera y por dentro.

Tales imanes se emplean cuando se necesita un campo pequeño (hasta 20 mil G ) con la uniformidad dada, por ejemplo, en sistemas magnéticos de los aceleradores de partículas atómicas.

Es absolutamente evidente que en las naves cósmicas los imanes pesados son inaplicables. Incluso si se tratara de la protección magnética contra radiación, sólo podrían utilizarse sistemas relativamente ligeros sin núcleo de hierro. Al parecer, precisamente en ese camino habría que buscar la solución.

Sin embargo, los cálculos muestran que no es así. Un electroimán que tiene la forma del devanado de cobre refrigerado por agua, para responder a las exigencias determinadas, debe pesar varias decenas de toneladas y para su funcionamiento habría que llevar a bordo de la nave cósmica nada menos que una central eléctrica y un depósito de agua...

Está claro que se necesitan imanes de nuevo tipo: ligeros, compactos y muy económicos, que no se parezcan en absoluto a los monstruos de cobre y acero que pesan muchas toneladas, ocupan enormes laboratorios físicos o se alojan en las cuevas subterráneas de gigantescos sincrofasotrones.

Cuesta imaginarse cuán difícil era la tarea de crear nuevos imanes. Hoy en día se puede decir "era", puesto que sus primeros modelos se han experimentado ya en laboratorios.

Esos imanes, desde luego, están destinados no solamente al cosmos. Se sabe que muchas" decenas de ramas de la ciencia y la técnica terrestres están ligadas de una u otra manera con la aplicación de campos magnéticos.

Quizás sea oportuno explicar de qué imanes se tratará en adelante. Con la utilización de ¡manos tropezamos a menudo incluso en la vida cotidiana. Los imanes trabajan en la máquina eléctrica de afeitar y en el magnetófono, en el aspirador de polvo y en el aparato de radio, en la enceradora eléctrica y en el televisor. Mas son imanes relativamente débiles: su campo no llega siquiera a 10 mil G , y la esfera de acción se limita a milímetros cúbicos.

No se tratará de tales imanes. En la física y en la técnica del siglo veinte se aplican ¡manos que por sus dimensiones y valor de inducción superan centenares de veces a los pequeños artefactos mencionados.

En los generadores que producen océanos de energía eléctrica giran a enorme velocidad rotores de 10-15 metros. Son imanes.

Los científicos estudian las propiedades de sustancias en campos magnéticos cuya intensidad supera medio millón de veces la del campo terrestre. ¡En tales campos actúa una fuerza de más de dos toneladas por centímetro cuadrado de superficie del devanado! La instalación destinada para crear un campo tan intenso ocupa toda una nave de laboratorio. También es un imán.

Se puede mencionar centenares y miles de diferentes tareas físicas, técnicas e ingenieriles puramente prácticas. agrupadas por una sola circunstancia común: para su realización se necesitan imanes ligeros, potentes y económicos. Se trata de crear nuevos generadores, efectuar trabajos de buzo para poner a flote barcos hundidos, construir fábricas atómicas y materializar reacciones termonucleares controladas...

Un imán potente, he aquí la clave para estos y otros muchos problemas. Mas los científicos no podían encontrar durante mucho tiempo una llave para solucionar el problema de crear imanes necesarios.

¿Y por qué no les convienen a los ingenieros y a los científicos los imanes existentes?

Para comenzar, esos imanes, como hemos dicho ya, son terriblemente voraces.

Si los electroimanes de laboratorio de 20 mil G consumen una potencia de centenares de kilovatios, al proyectar imanes con campos decenas de veces mayores, se debe tener una fuente de potencia centenares de veces mayor que la inicial, ¡es decir, del orden de varias decenas de miles de kilovatios!

Tampoco es mejor la situación en cuanto a las dimensiones (lo imanes tan potentes. Se sabe que en los imanes con acero es difícil obtener campos mayores de 20 mil r' y, por tanto, los constructores, con el fin de lograr el efecto deseado, a menudo se ven obligados a aumentar las dimensiones de los imanes. A eso se debe precisamente que los diámetros de los imanes para los aceleradores llegan a centenares de metros, ¡y los de las instalaciones de artillería nuclear más potentes en proyección y en construcción, se miden por kilómetros!

Este no agota las deficiencias de los imanes "tradicionales". Son, naturalmente, muy pesados (en lo fundamental a costa del blindaje de acero del núcleo por medio del cual se trata, aunque sin gran éxito, de reducir la potencia consumida). Por ejemplo, el gigantesco imán del sincrofasotrón de Dubna pesa 36 mil t ¡el peso de varios trenes cargados!

¿Y qué pasará luego con el peso, las dimensiones y la voracidad de los imanes potentes? Está claro que, a medida de la complicación de los problemas científicos o ingenieriles y del desarrollo de la industria, las cifras, enormes ya de por sí, que patentizan los serios inconvenientes de tales imanes, seguirán aumentando.

Mas eso, por lo visto, no ocurrirá. Y he aquí por qué.