Tesina sulla bomba atomica

Indice:

• Tecnologia: Bomba nucleare
• Storia: L'uso della bomba nucleare durante la Seconda guerra mondiale
• (E le relative conseguenze)
• Antologia: Un sudario di luce mi investì a Hiroshima
• Geografia: Giappone
• Scienze: Come funziona la bomba nucleare
• Letteratura: Ungaretti G.
• Inglese: Picasso
• Francese e arte: Cubismo; accenno al Futurismo e Picasso

Tecnologia

Il progresso e la sua evoluzione nella tecnologia della bomba atomica

Il 16 luglio 1945:

Nel deserto di Jornada del Muerto, presso Alamogordo, nel Nuovo Messico, alle cinque e mezzo del mattino esplode la prima bomba atomica della storia, ordigno che sfrutta l'energia liberata dalla fissione dei nuclei di uranio o di plutonio, realizzata nell'ambito del Progetto Manhattan diretto da Oppenheimer.

Enrico Fermi lancia in aria alcuni pezzetti di carta e, dallo spostamento che ricevono dall'onda d'urto, calcola a mente la violenza dell'esplosione: 17 mila tonnellate di tritolo. Una potenza finora mai raggiunta, destinata a cambiare la storia e trasformare il mondo.

Meno di un mese più tardi, il 6 agosto, la prima bomba atomica usata in guerra sarà fatta esplodere dagli Stati Uniti sulla città giapponese di Hiroshima, e il 9 agosto su quella di Nagasaki.

L'URSS realizzerà la sua prima bomba atomica il 23 settembre 1949. La prima bomba H, o bomba a fusione, che utilizza l'idrogeno per ottenere una fusione nucleare, sarà fatta esplodere dagli Stati Uniti il primo novembre 1952 sull'atollo di Eniwetok, nel Pacifico, ad opera di un gruppo di fisici diretti dall'ungherese americano Edward Teller. Nove mesi dopo, anche l'URSS realizzerà la sua bomba H.

Si è calcolato che sarebbe stato necessario fare intervenire 1.300 tonnellate di bombe classiche ad Hiroshima per ottenere le stesse distruzioni causate dalla bomba atomica, la cui potenza era dell'ordine di 20 chilotonnellate.

Come funziona una bomba atomica?

Il principio della bomba atomica è la reazione a catena di fissione nucleare, il fenomeno fisico per cui il nucleo atomico si può dividere, fissione, in due o più nuclei di elementi più leggeri quando viene colpito da un neutrone libero. La fissione si può innescare in forma massiccia, cioè come reazione a catena, se i nuclei fissili sono tanto numerosi e vicini fra loro da rendere probabile l'ulteriore collisione dei neutroni liberati con nuovi nuclei fissili. Si usa l'uranio e il plutonio per creare questo processo: questi metalli pesanti sono i materiali fissili per eccellenza.

Quando un neutrone libero colpisce un nucleo, viene catturato dal nucleo per un tempo brevissimo, rendendo il nucleo composto instabile: questo si spezza entro 10⁻¹² secondi in due o più nuclei di elementi più leggeri, liberando contestualmente due o tre neutroni; circa l'uno per cento della sua massa viene convertita in energia sotto forma principalmente di fotoni ed energia cinetica dei nuclei leggeri residui e dei neutroni liberi, per un totale di circa 200 MeV.

I neutroni liberati dal processo possono urtare a loro volta altri nuclei fissili presenti nel sistema, che quindi si fissionano liberando ulteriori neutroni e propagando la reazione a catena in tutta la massa di materiale. Come già detto, però, la reazione a catena avviene se e solo se la probabilità di cattura dei neutroni da parte dei nuclei fissili è sufficientemente alta, cioè, in parole povere, se questi nuclei sono numerosi, molto vicini fra loro e le perdite per fuga dal sistema sono opportunamente ridotte. Questo processo si chiama “massa critica”. Il valore esatto di questa massa dipende dall'elemento scelto, dal grado del suo arricchimento.