L’energia distruttiva dell’atomo

L’aggettivo “atomico” è ormai comune e frequente nei libri di storia e nelle notizie di attualità; rievoca immagini di estrema distruzione e fa presagire scenari apocalittici. Ma l’atomo è una delle cose più piccole a cui si possa pensare. Come può tanta energia e tanta distruzione essere generata da qualcosa di così microscopico?

L’etimologia dell’atomo ci porta indietro fino alla Grecia del V secolo a.C., quando si teorizzava che la materia fosse costituita da particelle, α-τομος, “che non si possono dividere”. La storia della bomba atomica comincia invece nei primi mesi del 1939, quando un articolo dei tedeschi Hahn e Straßman introduce la fissione nucleare: lontano secoli dalla radice originale, dimostra sperimentalmente che l’atomo si può spezzare.

Un atomo è composto da particelle elementari di carica positiva, negativa e neutra (protoni, elettroni e neutroni, rispettivamente), tenute insieme dall’equilibrio di forze opposte. Quando questo equilibrio si rompe, si rompe anche l’atomo.

Semplice schema di reazione di fissione a catena

Si scopre che, bombardando con neutroni degli atomi pesanti (come ad esempio l’uranio) si ottiene la fissione del nucleo e i sottoprodotti di questa reazione, ovvero grandi quantità di energia e altri neutroni. Questi neutroni a loro volta possono innescare la fissione in un nucleo vicino, liberando nuova energia e nuovi neutroni per proseguire il processo: è il principio alla base della cosiddetta reazione a catena. Quando è di tipo esponenziale, è una reazione incontrollata e l’energia prodotta è sufficiente a generare una bomba.

Si era ormai nel pieno della seconda guerra mondiale e, una volta intuitone l’immenso potenziale distruttivo, tutti gli sforzi furono rivolti all’impiego di questa energia per scopi bellici. Una bomba non convenzionale avrebbe garantito la vittoria al Paese che la costruiva per primo e la fine della guerra. Sappiamo com’è andata la storia: la bomba è stata costruita, è stata usata, ha funzionato e la guerra è finita. Tuttavia gli orrori di quelle due bombe sul Giappone non sono bastati a fermare il proliferare di testate nucleari in tutto il mondo.

La prima bomba a idrogeno, durante l’operazione Ivy Mike
da atomicarchive.com

Già negli anni ‘50, mentre tutti i suoi colleghi si interrogavano sulle conseguenze morali ed etiche del loro contributo alla costruzione della bomba atomica, il fisico ungherese Edward Teller progettò la prima bomba a idrogeno, di cui tanto sentiamo parlare in questi giorni. In questo caso, l’energia è prodotta da una reazione di fusione a catena: nuclei di elementi leggeri (solitamente isotopi di idrogeno) si fondono, formando un nucleo più pesante e rilasciando grandi quantità di energia. Anche questo è un ordigno nucleare – sfrutta l’energia degli atomi – ma è decine di migliaia di volte più potente delle bombe a fissione.

Confronto tra il raggio dell’esplosione di diversi ordigni nucleari. Il cerchio più esterno si riferisce alla bomba a idrogeno sovietica Tsar. Notare, in violetto, il cerchio più piccolo che corrisponde alla bomba sganciata su Nagasaki.

Dall’articolo di Hahn e Strassman del 1939 alle bombe sul Giappone dell’agosto del 1945, quello che era cominciato come un esperimento scientifico tra le mura di un laboratorio si era trasformato in uno strumento di distruzione di popoli interi. La scienza aveva perso la sua innocenza, la società moderna era cambiata per sempre, l’era atomica era cominciata, ma questa è un’altra storia.

Fonti:
www.atomicarchive.com
Atomic Heritage Foundation

Sull’Autore

Sono laureata in fisica teorica e sono affascinata dall'infinitamente grande dell'Universo e dall'infinitamente piccolo del mondo quantistico. Gli oggetti del mondo in media scala mi lasciano in genere abbastanza indifferente, a parte i dischi di David Bowie.

Articoli Collegati