La bomba atomica

Con la realizzazione della bomba atomica l’umanità forse ha realizzato quello che era il sogno

proibito di Prometeo: riuscire a dominare l’energia vitale dell’universo, controllando le immense

energie nascoste nella natura, rubate agli dei prendendo direttamente una scintilla dal sole. La sua

costruzione durante la seconda guerra mondiale nell’ambito del progetto “Manhattan”, inoltre,

costituisce un esempio forse irripetibile, di collaborazione fra scienziati in cui i progressi scientifici

vennero utilizzati ed indirizzati esclusivamente a fini politico-militari, con evidenti ricadute morali

sui fisici coinvolti.

Da un punto di vista tecnico possiamo classificare le bombe atomiche in due tipologie:

- Bombe a “fissione”, denominate bombe “A”, basate sul fenomeno della fissione nucleare.

Un neutrone colpendo un nucleo di Uranio o Plutonio, i due materiali fissili comunemente

utilizzati, ne provocano la “fissione” in due parti, con emissione di due o tre neutroni che,

colpendo altri nuclei, innescano una reazione a catena. Perché la reazione a catena provochi

un effetto esplosivo occorre che il materiale fissile raggiunga una certa massa critica. Nelle

bombe a Uranio, come quella sganciata su Hiroshima, due masse inferiori alla massa critica

sono tenute separate; una piccola esplosione di una carica di esplosivo convenzionale fa si

che le due masse vengano riunite superando la massa critica ed innescando il processo

esplosivo di fissione a catena, con liberazione di enormi quantità di energia. Nelle bombe al

Plutonio, quale quella che colpì Nagasaki invece, la massa critica è raggiunta facendo

esplodere una carica di esplosivo convenzionale disposta su un guscio sferico; l’esplosione

comprime il Plutonio verso il centro, facendogli raggiungere la massa critica e provocando

l’esplosione. L'energia complessivamente liberata dalla fissione di 1 nucleo di 235

U è di circa

211 MeV, una quantità elevatissima data dalla formula

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"dove la prima massa è la massa del nucleo di 235

U e del neutrone incidente, MP è la somma

delle masse dei nuclei e dei neutroni prodotti e c è la velocità della luce nel vuoto

(299.792.458 m/s). Questa energia deriva dal fatto che la somma delle masse finali è

inferiore alla massa iniziale, perciò in questo fenomeno parte della massa iniziale scompare

e si trasforma in energia secondo la notissima relazione di Einstein E=m*c2. L'energia

effettivamente sfruttabile come energia termica è di circa 200 MeV per ogni fissione. In un

comune processo di combustione, l'ossidazione di un atomo di carbonio fornisce un'energia

di circa 4 eV, un'energia che è meno di cinquanta milionesimi di quella prodotta nella

reazione nucleare di fissione.

- Bombe a “fusione”, denominate bombe “H”. Un nucleo di Deuterio ed uno di Trizio, due

isotopi dell’idrogeno con rispettivamente 2 e 3 neutroni nel nucleo, invece del solo

contenuto nell’idrogeno normale, fondono insieme generando !"!!

!!!! ed un neutrone.

!!!

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!!!

!! !!

Il difetto di massa fra lo stato iniziale e quello finale, genera un’energia pari a circa 14,7

Mev. Perché il processo avvenga occorre che i due nuclei riescano ad avvicinarsi ad una

distanza di circa 10-13

metri, alla quale agisce il potenziale di Yukawa responsabile

dell’attrazione fra nucleoni (protoni e neutroni componenti il nucleo). Questo avviene nelle

bombe “H” sfruttando l’esplosione di una piccola bomba a fissione che scalda i nuclei a

temperature elevatissime creando lo stato di plasma ad alta temperatura che innesca il

processo di generazione di energia. Anche se l’energia liberata nel processo di fusione è

inferiore a quella liberata nel processo di fissione, bisogna tener conto che la massa degli

isotopi dell’Idrogeno è molto minore di quella dell’Uranio o del Plutonio, per cui a parità di

massa utilizzata, l’energia generata è maggiore nelle bombe “H” che nelle bomba “A”.

Origini storiche e scientifiche della bomba atomica.

Il processo scientifico che ha portato alla ideazione di una bomba che sfruttasse le energie celate nei

nuclei atomici può essere fatto risalire ai primi esperimenti sulla radioattività portati avanti da Henri

Becquerel a Parigi agli inizi del 1900. Egli aveva fortuitamente scoperto misteriose tracce su lastre

fotografiche, molto simili a quelle lasciate dai raggi X da poco scoperti, che lo stesso Becquerel

aveva chiamato raggi “uranici” in quanto provenienti dalla “uranite”. Il prof Becquerel aveva come

assistente una giovane di origine polacca Marie Sklodowska recente sposa di Pierre Curie. Furono

loro due ad intraprendere uno studio sistematico su alcuni materiali che presentavano la

caratteristica di emanare questi strani raggi, scoprendo che essi erano generati da elementi chimici

di numero atomico elevato. Ai nuovi elementi scoperti dai Curie vennero dati i nomi di “polonio”,

in onore delle origini di Marie, e di “radio”. E’ la nascita del termine “radioattività”.

- La radioattività.

La radioattività è appunto la capacità di alcuni elementi naturali di peso atomico superiore a Z=84,

instabili come struttura atomica, di trasformarsi in altri elementi più leggeri e di emettere energia

sotto varie forme. La legge di decadimento radioattivo è di tipo esponenziale del tipo

N0 rappresenta il numero di atomi iniziali ed N(t) il numero di atomi rimasti dopo un tempo t; λ è la

costante di decadimento e varia da sostanza a sostanza. Un parametro particolarmente importante è

il tempo di dimezzamento espresso da

Il tempo di dimezzamento è estremamente variabile e va all’incirca da 10

9 anni fino a 10

-6 secondi."

Le radiazioni emesse nel decadimento dei radionuclidi (elementi che emettono radiazioni simili a

quelle del radio) hanno diversi effetti, particolarmente dannosi per i sistemi biologici, e sono

classificate come:

• raggi α , cioè particelle di carica positive, costituite da atomi di Elio ionizzato !"!!

!!!! ,

fortemente interagenti per effetto della carica elettrica, ma poco penetranti a causa della loro

massa;

• raggi β , costituiti da elettroni. [Enrico Fermi avrebbe poi teorizzato che tali elettroni

provenivano dal decadimento dei neutroni n contenuti nel nucleo in protoni p ed elettroni e-,

con la contemporanea emissione di una particella fantomatica chiamata “neutrino” (in realtà

si tratta di un antineutrino elettronico), introdotta per spiegare lo spettro di energia di

emissione degli elettroni, secondo la legge del decadimento beta “β”]:

n = p + e- + neutrino

• raggi γ , costituiti da fotoni di alta energia, corrispondenti a radiazioni elettromagnetiche di

alta frequenza, secondo quanto indicato dalla relazione di Einstein che lega energia E e

frequenza ν alla costante di Planck h:

E = h ν

Marie Curie fu purtroppo vittima dei suoi stessi studi; non era ancora sufficientemente chiara la

pericolosità delle cosiddette “radiazioni” e lei, rimasta esposta per troppo tempo alle radiazioni,

morì nel 1934 quasi certamente di leucemia.

Ben presto però si passò ad altri tipi di indagine. Gli esperimenti di Rutherford del 1911 avevano

dimostrato che gli atomi erano costituiti da un nucleo atomico compatto di carica positiva formata

da protoni ed una nuvola elettronica formata da elettroni che riempivano lo spazio circostante. Egli

aveva anche ipotizzato l’esistenza di una particella neutra componente del nucleo, che

neutralizzava, secondo la sua idea, la repulsione coulombiana fra i protoni, il “neutrone”. Nasceva

una nuova tecnica di spettroscopia nucleare che consisteva nell’analizzare la composizione dei

nuclei sparandogli contro proiettili costituiti da elettroni, raggi gamma e soprattutto raggi alfa, ed

esaminando il risultato della deviazione subita da questi. Fu proprio lavorando con particelle alfa

che i coniugi Frederic Joliot ed Irene Curie, la figlia di Marie Curie, annunciarono la scoperta della

radioattività artificiale"provocata da particelle alfa in elementi leggeri (boro, alluminio e magnesio).

L’interazione delle particelle alfa con i nuclei provocava qualche trasmutazione nei nuclei che

provocava la emissione di raggi beta, gamma e altre particelle.

Proprio per spiegare le incongruenze rilevate in un loro esperimento, J. Chadwick nel 1932 aveva

dimostrato sperimentalmente l’esistenza del “neutrone”, la particella ipotizzata da Rutherford, ma

mai fino ad allora osservata. Fu ben presto noto che il neutrone era una particella instabile che

decadeva in un protone ed un neutrone con uno spettro continuo di energia. Fermi diede la

spiegazione teorica del fenomeno denominato decadimento beta, con la nascita della teoria dei

neutrini.

All'inizio di marzo del 1934, Fermi pensò che il modo migliore per produrre la radioattività

artificiale dovesse consistere nell'impiegare come proiettili proprio i neutroni che, essendo

elettricamente neutri, non subiscono la repulsione coulombiana del nucleo. Dopo alcuni tentativi

infruttuosi, egli ottenne prima della fine del mese un risultato positivo nel fluoro e nell'alluminio,

utilizzando una sorgente di neutroni del tipo radon-berillio (le particelle alfa emesse dal radon sono

assorbite dal berillio che si trasforma in carbonio con l'emissione di un neutrone veloce).

Rendendosi subito conto dell'ampiezza del nuovo fenomeno, Fermi ne iniziò uno studio sistematico

in collaborazione con F. Rasetti, E. Segré, E. Amaldi, il chimico O. D'Agostino, e il neolaureato B.

Pontecorvo presso l’ Università di Roma. Fu proprio durante questi studi che Fermi ed i ragazzi di

“Via Panisperna”, come vengono comunemente indicati, fecero una scoperta fondamentale :

contrariamente a quanto fino ad allora si credeva, riscontrarono che i neutroni lenti avevano

un’efficacia molto maggiore nel generare radioattività artificiale, in particolare nell’235

U, un isotopo

dell’238

U ma molto meno comune di quest’ultimo in rapporto di circa 1/150.

Il progetto Manhattan.

Le mire espansionistiche della Germania nazista; la alleanza dell’Asse, con il regime fascista di

Mussolini e l’imperialismo giapponese destavano viva preoccupazione. Le leggi razziste emanate

nel 1933 contro gli ebrei, provocarono poi un’ulteriore ondata di sdegno e preoccupazione, che

ebbero, però, un effetto determinante per l’avvio del progetto Manhattan che aveva come scopo

principale la realizzazione della prima bomba atomica. L’esodo forzato di molti scienziati ebrei

riunì negli Stati Uniti e in Inghilterra una grossa comunità scientifica formatasi in Germania. Già

nel 1933 Einstein aveva raggiunto Princeton. E’ all’interno di questa comunità, consapevole degli

sviluppi ottenuti in questo campo dai fisici tedeschi, che inizia a serpeggiare il timore che la

Germania Nazista possa per prima riuscire a realizzare la bomba atomica. Uno di questi fu il fisico

Leo Szilard un fuoriuscito ungherese fuggito a Londra nel 1933. Nel 1938 Szilard si trasferì negli

Stati Uniti dove entrò a far parte del famoso gruppo di scienziati ebrei di nascita ungherese,

cresciuti a Budapest all'inizio del XX secolo che erano stati costretti a trasferirsi negli USA

all'avvento del nazismo, gruppo comprendente Paul Erdős, Edward Teller, John von Neumann e

Eugene Wigner.

Negli Stati Uniti nel Dicembre 1938 era giunto anche Enrico Fermi, fuggito direttamente da

Stoccolma, dove si era recato per ricevere il Premio Nobel assegnatogli proprio per i suoi studi sui

neutroni. Il timore per la moglie ebrea gli aveva fatto maturare l’idea di abbandonare l’Italia per

recarsi negli Stati Uniti, dove era già stato in precedenza per una serie di contatti scientifici.

Furono però le scoperte fatte verso la fine degli anni 30, che prospettarono la possibilità di ricavare

energia direttamente dagli atomi, in misura impensabile."Alla fine del dicembre 1938, due chimici

nucleari tedeschi, Otto Hahn e il suo assistente Fritz Strassmann, furono i primi a dimostrare

sperimentalmente che un nucleo di Uranio 235, qualora assorba un neutrone, può dividersi in due o

più frammenti dando luogo così alla “fissione” del nucleo, termine mutuato dalla biologia.

La scoperta della “fissione” nucleare fu portata da Bohr ad un convegno presso la Columbia

University negli Stati Uniti, prima ancora che l’articolo fosse pubblicato, grazie alle notizie avute

dallo stesso Bohr da parte di un fisico tedesco fuoriuscito Otto Frisch; l’articolo arrivò proprio

durante il convegno. Frisch era nipote di Lise Meitner, una collaboratrice di Hahn, insieme alla

quale aveva scritto un articolo per spiegare il fenomeno della fissione nucleare in termini del

modello a gocce del nucleo atomico, ipotizzato da Niels Bohr. Era stato osservato che il processo

di fissione non avveniva come un fenomeno di rottura del nucleo per urto con il neutrone, ma era un

fenomeno più complesso: l’energia di interazione con il neutrone incidente veniva catturata dal

nucleo che la ridistribuiva su tutti i componenti, proprio come avviene in una goccia d’acqua,

provocandone l’allungamento e l’oscillazione. Tale energia poteva dopo un certo tempo provocare

la rottura del nucleo, con emissione di grandi quantità di energia. Fra i teorici del modello a goccia

figurava anche Weizsacker, un fisico tedesco. Inizialmente fu proprio questo aspetto che interessò i

fisici nucleari, in particolare Fermi, che capì immediatamente come questo processo potesse essere

sfruttato per generare energia, se ci fosse stata emissione di altri neutroni che potessero innescare un

processo a catena. La conferma arrivò ben presto da un esperimento condotto da Joliot, Halban e

Kowarski a Parigi, ricevendone conferma da altri esperimenti condotti da Fermi e dal suo

collaboratore Szilard.

E’ l’altro mattone definitivo verso lo sfruttamento dell’energia liberata durante questo processo,

innescata da una reazione a catena. Il vaso di Pandora dell’energia era oramai scoperchiato e in

molti laboratori si avviarono ricerche in questo campo. Fu subito evidente che il fenomeno della

fissione poteva essere utilizzato per la realizzazione di bombe di nuova concezione dalla potenza

spaventosa. Si credeva comunque che ci volessero quantità molto grandi di materiale fissile;

Heisenberg era tra questi. Heisenberg, che si era fatta una fama mondiale come uno dei primi teorici

della fisica quantistica, e ancora giovanissimo, a soli 23 anni aveva teorizzato il suo celeberrimo

principio di indeterminazione che è alla base della natura stessa della fisica quantistica, era rimasto

in Germania e anche se non aveva aderito al movimento nazista, per spirito patriottico continuava i

suoi studi nel suo paese. In Germania gli studi sul nucleare erano affidati allo stesso Weizsacker,

che aveva calcolato con precisione i parametri relativi al modello a gocce. Ciò portò ad una corsa

per il reperimento di materiale fissile per separazione degli isotopi mediante processi chimici, in

modo da ricavare Uranio235

dall’Uranio238

.

Insieme al reperimento del materiale fissile erano condotte anche ricerche sui cosiddetti materiali

“moderatori”. Erano necessari materiali che rallentassero i neutroni per aumentare la probabilità

della fissione. Uno di questi era l’acqua pesante, nella quale gli atomi di idrogeno sono sostituiti

dal Deuterio, isotopo dello stesso idrogeno con peso atomico di 1/3 più grande.(nel deuterio

all’interno del nucleo ci sono due neutroni e un solo protone, al contrario dell’idrogeno normale che

conteneva un solo neutrone). Furono avviati centri di ricerca per il reperimento di questi materiali.

Gli alleati scopriranno ben presto, dopo lo scoppio della II Guerra Mondiale un centro per la

produzione di acqua pesante a Rjukan nella regione del Telemark in Norvegia, occupata dai

tedeschi .

Fu Szilard per primo a proporre ad Albert Einstein di inviare al presidente americano Franklin D.

Roosevelt una lettera confidenziale (forse redatta dallo stesso Szilard) che spiegasse la possibilità di

sviluppo di un'arma nucleare a fissione e che incoraggiasse la creazione di un programma per lo

sviluppo di tale arma, prima che lo facessero i nazisti in Germania.

Il I° settembre 1939 ebbe inizio la II Guerra Mondiale e gli Stati Uniti cominciarono ad interessarsi

al progetto “Uranio” come venne inizialmente chiamato, con un finanziamento destinato alla

Columbia University perché si portassero avanti gli studi in campo nucleare.

La situazione mondiale divenne ancora più preoccupante nel 1940 quando Weiszacker""che portava

avanti gli studi in campo atomico nella Germania Nazista, dimostrò che si poteva produrre di

Plutonio, materiale fissile al pari dell’Uranio, secondo le reazioni:

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Nella prima reazione la cattura di un neutrone crea un isotopo dell’Uranio, nelle reazioni seguenti il

neutrone si trasforma in protone, secondo le leggi del decadimento !!, trasformando l’Uranio prima

in Nettunio e quindi in Plutonio. Egli aveva anche scoperto che neutroni veloci erano catturati

dall’U238

, mentre neutroni lenti causavano la fissione nucleare nell’U235

, come dimostrato da Fermi.

Erano gli stessi esperimenti portati avanti da Fermi e Szilard negli Stati Uniti.

Ma fu un memorandum di Frisch e Peierls del marzo 1940 che sconvolse il mondo scientifico e

politico-militare. In esso i due fisici tedeschi che si erano rifugiati in Inghilterra, perfezionando i

calcoli fatti da Francis Perrin in Francia nel 1939, calcolarono la massa necessaria per avviare una

reazione a catena di tipo esplosivo, scoprendo che tale evento avrebbe avuto bisogno di una massa

critica di pochi chili di materiale. Così si esprimono nel memorandum: “…omissis…L’uranio

consiste essenzialmente di due isotopi, l’uranio 238 (99,3 %) e l’uranio 235 (0,7 %). Se un nucleo

di uranio è colpito da un neutrone, tre sono i processi possibili: (1) lo scattering, a causa del quale

il neutrone cambia direzione e, se la sua energia è superiore a circa 0,1 Mev, perde energia; (2) la

cattura, quando il neutrone è intrappolato nel nucleo; e (3) la fissione cioè, il nucleo si rompe in

due parti di massa comparabile, con la liberazione di un’energia di circa 200 Mev.

La possibilità di innescare una reazione a catena è data dal fatto che altri neutroni sono emessi nel

processo di fissione e che il numero di tali neutroni per fissione è maggiore di 1. Il valore più

probabile per essi sembra essere 2,3 derivante da due determinazioni indipendenti…….omissis……

Bohr ha fornito forti argomenti per suggerire che la fissione osservata con neutroni lenti è da

ascrivere al raro isotopo dell’uranio 235, e che questo isotopo, nel complesso, ha una probabilità

di fissione molto più grande del comune isotopo di uranio 238. Metodi effettivi per la separazione

degli isotopi sono stati sviluppati di recente, tra questi il metodo della diffusione termica sembra

essere abbastanza semplice da permetterne la separazione su abbastanza larga scala…..”

Nello stesso memorandum essi illustravano le potenzialità di tale bomba e la sua pericolosità in

termini di radiazioni emesse: “ …..Sommato all’effetto distruttivo della esplosione stessa, l’intero

materiale della bomba verrà trasformato in uno stato altamente radioattivo. L’energia irradiata da

tali sostanze radioattive ammonta a circa il 20% dell’energia liberata nell’esplosione, e le

radiazioni potranno essere fatali per gli esseri viventi per lungo tempo dopo l’esplosione……”

La bomba atomica, almeno a livello teorico era nata.

Dalla pubblicazione del memorandum le cose cambiano radicalmente. Su sollecitazione degli stessi

Frisch e Peierls il governo inglese raccoglie il grido di allarme e affida alla sottocommissione

MAUD, dipendente dalla commissione per la sorveglianza scientifica, il compito di svolgere

esperimenti teorici e pratici sull’energia nucleare. Le scoperte da quel momento in poi non

circolano più all’interno delle comunità scientifiche, ma vengono tenute nel segreto più assoluto.

Membri della commissione MAUD verso la fine del 1940 prendono contatti con il governo

americano, e segnatamente con quello canadese, per avviare una possibile collaborazione nel campo

delle ricerche nucleari che permettesse di battere sul tempo la Germania, che aveva anch’essa

affidato a Weizsacker una Commissione per l’uranio.

Il bombardamento di Pearl Harbour del 7 Dicembre 1941, convinse gli americani ad entrare in

guerra e a dare maggiore importanza alle ricerche in campo nucleare. Nasceva il progetto “Uranio”,

affidato alla direzione del prof. Compton, che poteva contare su notevoli risorse economiche per lo

studio delle reazioni a catena nei nuclei. Nel gennaio del 1942 Compton chiama Enrico Fermi,

Szilard ed altri scienziati della Columbia University a costituire un gruppo di ricerca segreto, e per

nascondere i veri obiettivi della ricerca il loro centro fu chiamato Laboratorio di metallurgia. Gli

sforzi degli scienziati portarono ben presto a risultati clamorosi.

Il reattore venne costruito, all’interno di una palestra situata sotto lo stadio di football di Chicago di

proprietà dell’Università, utilizzando polvere di ossido di Uranio alternato a strati di Grafite usato

come moderatore; esso venne avviato da Fermi e dai suoi collaboratori tra i quali erano anche Teller

e Wigner, ungheresi al pari di Szilard, il 2 Dicembre del 1942

Il sistema era controllato da sbarre di Cadmio inserite all’interno della struttura. Il Cadmio aveva la

proprietà di catturare i neutroni; quando le sbarre erano inserite il processo a catena non poteva

avere luogo, anche se era raggiunta la massa critica. Sollevando lentamente le sbarre di cadmio il

processo poteva essere avviato e rallentato o fermato all’occorrenza. C’erano anche altri sistemi di

sicurezza per evitare di perdere il controllo della reazione. Quando la lampadina collegata al

generatore di energia elettrica si accese e fu chiaro che il sistema funzionava, partì il messaggio

segreto: “Il navigatore italiano è sbarcato nel nuovo mondo” che annunciava ai responsabili la

riuscita dell’esperimento. Fu durante i festeggiamenti per la riuscita dell’esperimento con vino

Chianti, che Szilard stringendogli la mano si rivolse a Fermi dicendo “ …questo è un triste giorno

per l’umanità.”

I successi ottenuti da Fermi con la sua “ Pila atomica”, e le conquiste scientifiche ottenute in campo

atomico, convinsero il Presidente Roosevelt, probabilmente sotto la pressione dei militari, a lanciare

un programma di priorità assoluta, per lo sfruttamento della energia nucleare per scopi militari, con

la costruzione di una bomba atomica a fissione. Gli studi teorici ne facevano prevedere le capacità

devastanti; chi ne fosse entrato in possesso poteva avere un prevalenza militare assoluta. E c’era

sempre il timore che la Germania potesse arrivarci per prima. Nasce il Manhattan District of the

Army Engineers: il progetto “Manhattan”.

Nel settembre del 1942 la direzione militare del progetto “Manhattan” fu affidata al generale di

brigata Leslie Grooves; questi chiamò alla direzione delle parti scientifiche a tre scienziati civili:

Harold Urey, Ernest Lawrence e Arthur Compton. Il primo problema che dovettero affrontare questi

scienziati fu quello della separazione degli isotopi, in particolare di Uranio 235, e della produzione

di Plutonio 239, teoricamente più efficace per la realizzazione di una “bomba atomica”.

Nel marzo del 1943 vengono creati nel deserto del New Mexico, a Los Alamos i laboratori segreti

nei quali realizzare il prototipo della bomba atomica. Alla direzione del progetto fu chiamato Robert

Oppenheimer, Il progetto Manhattan era anche articolato su diversi centri di ricerca sparsi negli

Stati Uniti. In particolare a Fermi e Szilard venne affidata la realizzazione del reattore nucleare: non

solo per gli sviluppi come fonte di energia di grande potenzialità, ma soprattutto come reattore per

la generazione di Plutonio per la realizzazione delle bombe. Il metodo della separazione degli

isotopi di Uranio era piuttosto lento e complesso.

I primi tentativi di realizzazione della bomba, tramite il cosiddetto metodo a cannone, cioè sparare

una certa quantità di materiale fissile contro un altro blocco dello stesso materiale per raggiungere

la massa critica, furono fallimentari. Nel 1944 Oppenheimer decide di applicare le idee di Seth

Neddermeyer per la realizzazione dell’ordigno nucleare. Il giovane fisico del California Institute of

Technology (il famoso CalTech) suggeriva di far implodere parti di materiale fissile separati tra loro

in una sfera, verso il centro, tramite esplosivo convenzionale, facendo raggiungere così al nucleo

cantrale la massa critica necessaria per avviare la violenta ed esplosiva reazione a catena.

Tra l’autunno e l’inverno del 1944/1945 comincia l’assemblaggio dei primi prototipi.

Il 12 Aprile 1945 muore il Presidente Roosevelt e subentra il suo Vicepresidente Harry Truman che

eredita il progetto Manhattan di cui era completamente all’oscuro. Il 30 Aprile 1945 Hitler muore

suicida nel suo bunker insieme alla compagna Eva Brown e l’8 Maggio 1945 c’è la resa

incondizionata della Germania agli alleati. Ma la guerra tra gli Sati Uniti e il Giappone continua.

Truman vuole che il progetto continui e la prima esplosione atomica avviene il 16 Luglio 1945, nel

deserto vicino ad Alamogordo, nel New Mexico. L’esplosione libera un’energia pari a circa 13.000

tonnellate di tritolo.

Soldati assistono alla esplosione della bomba atomica nel deserto di Alamogordo.

La bomba atomica è una realtà ma nasce il problema morale della sua utilizzazione. Molti scienziati

che avevano partecipato alla sua realizzazione si convincono che sarebbe un errore grave farla

esplodere, suggerendone un utilizzo solo dimostrativo, ma altri sono convinti che il suo utilizzo

possa por fine alla guerra, evitando ulteriori e numerose vittime, salvo quelle interessate dalla

bomba. Le conclusioni della comunità scientifica vengono affidate ad un rapporto Franck che

porterà alle seguenti e controverse conclusioni:

1) La bomba sarà utilizzata appena possibile contro il Giappone.

2) Essa sarà utilizzata su un duplice obiettivo, cioè installazioni militari circondate da

abitazioni civili ad esse adiacenti.

3) Essa sarà utilizzata senza alcun preavviso.

Come appare evidente le ragioni prettamente militari ebbero il sopravvento su qualsiasi

considerazione di carattere umanitario. Il 6 Agosto 1945 l’Enola Gay sgancia su Hiroshima una

bomba ad Uranio, chiamata affettuosamente “Little Boy”, che libera un’energia equivalente a

12.000 tonnellate di tritolo.

“Little boy” “Fat man”

Hiroshima dopo l’esplosione della bomba. L’ombra di un uomo con il bastone

vaporizzato dall’esplosione.

Dopo solo tre giorni, il 9 Agosto, una seconda bomba, però al Plutonio, dal nome in codice “Fat

Man”, viene sganciata su Nagasaki. La sua potenza è equivalente a 22.000 tonnellate di tritolo. Le

due esplosioni provocarono 120.000 morti sul colpo e 110.000 feriti, moltissimi dei quali non

sopravviveranno alle bruciature e all’effetto delle radiazioni.

Nagasaki dopo l’esplosione della seconda bomba atomica.

Il dottor Michihiko Hachiya, sopravvissuto alla bomba di Hiroshima, nel suo libro “Diario di

Hiroshima” (pubblicato in Italia per la casa editrice Adelphi nella collana “Testi e documenti”), nel

quale racconta giorno per giorno gli eventi successivi all’esplosione, così racconta: “…omissis..All’improvviso fui abbagliato da un lampo di luce, seguito immediatamente da un altro. A volte,

di un evento, si ricordano i più minuti particolari: rammento perfettamente che una lanterna di pietra nel

giardino si illuminò di una luce vivida, e io mi chiesi se fosse prodotta da una vampa di magnesio, o non

piuttosto dalle scintille di un tram di passaggio.

Le ombre del giardino sparirono. La scena, che un istante prima mi era apparsa così luminosa e gaia di

sole, si oscurò, gli oggetti si fecero indistinti. Fra i nembi di polvere riuscivo a stento a distinguere una

colonna di legno che era servita di sostegno a un angolo della casa. Ora la colonna era contorta e il tetto

pareva in procinto di rovinare.

Istintivamente mi alzai per fuggire, ma mi trovai il passo sbarrato da detriti e travi crollate. Con mille

precauzioni riuscii a farmi strada fino al roka (porticato delle case giapponesi. Annotazione di chi scrive) e

scesi in giardino. Mi sentivo straordinariamente debole, e dovetti fermarmi per riprender fiato. Con mio

grande stupore, mi accorsi che ero completamente nudo. Stranissimo, pensai. Dov’erano andate a finire

mutande e maglietta?

Cos’era accaduto?

Lungo tutto il fianco destro ero escoriato e sanguinante. Da una ferita aperta sulla coscia spuntava una

grossa scheggia, e in bocca mi sentivo qualcosa di caldo. Avevo un taglio sulla guancia, me ne accorsi

passandoci con cautela la mano, e il labbro inferiore era spaccato. Un frammento di vetro piuttosto grosso

mi si era infilato nel collo; riuscii a estrarlo e, reggendolo sulla mano insanguinata, rimasi a fissarlo con il

distacco di chi è ancora intontito da uno shock nervoso.

…..”

Il progetto Manhattan venne alla fine smantellato, ma non terminò la ricerca sulle armi nucleari.

Nel 1946 Robert Oppenheimer e altri scienziati, tra i quali Enrico Fermi, avevano redatto il “Piano

Baruch” che venne presentato alle Nazioni Unite, da poco costituite, perché il nucleare fosse posto

sotto un controllo internazionale, permettendone l’utilizzo solo a fini pacifici e vietando l’uso delle

armi nucleari. Il ministro degli esteri dell’Unione Sovietica, Andrei Gromyko rifiutò nettamente tale

proposta. Il 29 Agosto 1949 l’Unione Sovietica fece esplodere la sua prima boma atomica.

Nasce la “Guerra Fredda”, e la corsa agli armamenti atomici.

Anche se il progetto Manhattan non esisteva più, un piccolo gruppo di ricercatori, sotto la direzione

di Edward Teller, continuò le ricerche per la realizzazione della bomba a Idrogeno a fusione

nucleare, avviate già dal 1942. Essa era capace di liberare, con una certa quantità di isotopi

dell’Idrogeno (Deuterio e Trizio), una quantità di energia di molto superiore ad una equivalente

massa di Uranio. La prima bomba H della storia esploderà nel novembre 1951, con una potenza

mille volte superiore a quella di Hiroshima.

Esplosione della prima bomba H presso l’atollo di Bikini, nelle isole Marshall, nel Pacifico.

Seguirà l’8 Agosto del 1953 l’esplosione della prima bomba ad Idrogeno dell’Unione Sovietica.

Il resto è storia recente.

Domenico Di Bucchianico

Articolo ispirato da: Les genies de la science - Fermi: un physicien dans la tourment. n. 6/2001