“Viaggio nel nucleare: da Henri Becquerel a Fukushima” Parte terza

di Palermomania.it

| Pubblicata il: 22/09/2011 - 11:20:27

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In precedenza, abbiamo già osservato il processo di fissione, anche se in modo molto schematico. Ora è indispensabile chiarire che la reazione a catena deve avvenire in modo controllato, o meglio, rallentato. Senza questo risultato, la reazione stessa avverrà in modo straordinariamente  rapido, dando vita a immane esplosione. Infatti, a ogni passaggio triplica il numero dei neutroni e il processo diventa velocissimo. Tuttavia, se la quantità di uranio è modesta, il fenomeno è controllabile. I problemi iniziano quando tale quantità (oltre il chilogrammo) è notevole: velocità e calore sempre in crescita daranno luogo – come summenzionato – a deflagrazione. In Fisica nucleare si identifica con “massa critica” la quantità di materiale fissile, superata la quale si avvia spontaneamente la reazione a catena. Dunque, all’inizio degli anni ’40 gli scienziati erano alla ricerca di un sistema atto a controllare il fenomeno. Per il momento, riferisco gli avvenimenti – da adesso in  avanti, scientifico-militari) osservandoli dalla parte degli Alleati. Recenti rivelazioni, infatti, sosterrebbero la tesi che i nazisti fossero giunti per primi alla costruzione della bomba atomica. Poiché l’argomento è oggetto di controversie, ritorno negli Stati Uniti, rifugio di un gran numero di eccelsi studiosi per via, fondamentalmente, delle leggi razziali: Einstein, Frisch, Peierls, Bethe, Teller, Szilard, Bohr e altri.

2 agosto 1939: Einstein scrive, con il contributo di Szilard, la celeberrima lettera al Presidente Roosevelt. A tal proposito, già sappiamo che Hahn non comunicò a Hitler il risultato delle sue scoperte. Tuttavia, gli esuli in America temevano che i nazisti potessero ugualmente costruire un ordigno di grandissima potenza. Dunque,  la lettera ha lo scopo di avvertire circa la necessità di sventare tale pericolo. Anche in seguito al documento firmato dal più illustre scienziato vivente, comincia l’elaborazione del Progetto Manhattan. Einstein, però, non partecipa al lavoro di ricerca. Anzi, pare si sia pentito di avere scritto la lettera.

3 ottobre 1942: primo lancio delle V2 dalla base di Peenemunde (Baltico) Si tratta di un razzo progettato da Wernher von Braun che, nei programmi di Hitler, dovrebbe essere decisivo per “l’immancabile  vittoria finale”. Oltre tremila i lanci effettuati. Tali eventi convincono sempre più gli Alleati ad accelerare adeguate contromisure. Il 25 settembre 1945, von Braun troverà rifugio negli Stati Uniti. In seguito, progetterà il razzo che condurrà astronauti americani sulla Luna.

2 dicembre 1942: data storica! Si ottiene la reazione a catena controllata, attraverso la pila atomica. Si tratta del primo reattore nucleare. Progettista del geniale impianto, Enrico Fermi.  Era formato da una pila di uranio, blocchi di grafite - che avevano il compito di rallentare i neutroni - e sbarre  di controllo – rivestite di cadmio -  per assorbirli. Quando sono del tutto abbassate, l’assorbimento è quasi completo e la reazione bloccata. Se vengono sollevate, i neutroni esercitano la loro funzione di colpire gli atomi di uranio e la reazione procederà sempre più velocemente. Dunque, modulando opportunamente le sbarre si “pilota” il pericoloso processo. Infatti, per motivi di sicurezza, lo storico esperimento avviene sotto lo stadio dell’Università di Chicago. La criticità si ottiene alle 15.25. Dopo 28 minuti, Fermi ordina la cessazione della reazione. Si tenga conto che non esistevano né schermature contro le radiazioni né sistemi di raffreddamento. Alcuni scienziati presenti sono molto preoccupati, ma lo stesso Fermi, del tutto sicuro dei suoi calcoli, tranquillizza circa il felice esito dell’esperimento. Subito dopo, uno dei suoi collaboratori, Arthur Compton, telefona a James Conant, capo del Comitato per le Ricerche Militari a Washington. Per vitali motivi di ferrea segretezza, parlano in codice.
Compton: “Il navigatore italiano è appena sbarcato nel nuovo mondo”.
“I nativi sono stati amichevoli?”
“Ognuno è approdato sano e salvo”.
Per festeggiare, i 42 scienziati stappano un fiasco di Chianti e brindano all’inizio dell’era nucleare.



16 luglio 1945, ore 5.30: nel deserto di Alamogordo (Nuovo Messico) avviene la prima esplosione atomica della Storia.  La potenza è pari a 17 mila tonnellate di tritolo. Il calcolo è effettuato da Enrico Fermi che lancia in aria pezzetti di carta all’arrivo dell’onda d’urto. Il Progetto Manhattan giunge al suo apice. Era stato elaborato nel 1939 e modificato nel 1942 con il fine di costruire ordigni nucleari. Sono nominati Robert Oppenheimer direttore scientifico e il generale Leslie Groves direttore militare. Le bombe prodotte furono quattro: “The gadget”, quella sperimentale; “Little Boy, sganciata su Hiroschima (6 agosto); “Fat man”, su Nagasaki ( 9 agosto). Sulla quarta non ci sono notizie del tutto certe. Si sa che Groves e Oppenheimer avvisarono il Dipartimento della Guerra di essere in grado, il 12 agosto, di utilizzarla. Il Progetto coinvolse circa 130 000 persone e costò due miliardi di dollari dell’epoca.

Nella quarta e ultima parte, il funzionamento di una moderna centrale nucleare e i pericoli che comporta questo modo di estrarre energia  dall’atomo.

Prof. Giuseppe Pitrone

 

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