Bomba Atomica - Tesina

PROGETTO

MANHATTAN

OPPOSIZIONI: La maggioranza degli scienziati è contro

l’utilizzo della bomba atomica.

Analizzo il motivo principale per cui non serviva attuare lo

sgancio dell’ordigno e le diverse forme di proteste

Nel 1945, lo

attuate dagli scienziati. scienziato Leo Szilard

L’atomica tedesca era un finto mandò al presidente

presagio sventato Roosevelt un

dall’“Operazione Alsos”, “memorandum”, in

operazione di spionaggio divisa in cui dichiarava di non

3 fasi: fase 1 è attuata in Italia, vedere la necessità di

fase 2 in Francia e fase 3 in utilizzare la bomba

Germania(in cui hanno prelevato la atomica in quanto

maggioranza dell’uranio disponibile non esisteva il

in Europa, eliminando pericolo dell’atomica

definitivamente così la possibilità tedesca, essendo

di costruire la bomba atomica); con arretrato lo sviluppo

questa operazione, inoltre, si scoprì 4

PROGETTO

Nel “Rapporto Franck”, una votazione Nella

degli scienziati di Chicago del 1945, i

MANHATTAN “petizione”,

voti si distinsero in: portata avanti

•

3 voti: vogliono mantenere segreti gli da Szilard, si

sviluppi sulla nuova arma e astenersi chiedeva al

dall’usarla in guerra; presidente di

•

16 voti: rifiutano l’uso militare, ma "esercitare il

vogliono attuare una dimostrazione suo potere di

pubblica della sua efficacia distruttiva; comandante in

•

23 voti: vogliono attuare l’utilizzo capo per

militare per risparmiare costi umani decretare che

americani e per fare avvicinare la fine gli Stati Uniti

della guerra; non facessero

•

39 voti: vogliono attuare una ricorso all'uso

dimostrazione sperimentale in America di bombe

con la presenza di rappresentanti atomiche in

giapponesi e proporre delle condizioni di questa guerra,

resa, prima di attuare l’attacco atomico; a meno che i

•

63 voti: vogliono attuare una 5

PROGETTO

Kyoto, Hiroshima,

Yokohama e Kokura erano

MANHATTAN

gli obiettivi proposti

TARGET SCELTI:

inizialmente. Queste città

sono state scelte perché

avevano un’importanza

militare, economica e

industriale. Kyoto, però,

presentava anche

un’importanza storica e,

perciò, Stimson, segretario

della guerra, decise di

sostituirla con Nagasaki.

Infine nella decisione finale

si scelsero Nagasaki,

Kokura e Hiroshima perché

erano le città meno

danneggiate dai

bombardamenti aerei. 6

MISSIO

NI

HIROSHIMA: Il nome in

codice della missione era

“Centerboard” e si

utilizzarono sottomarini,

navi e sette B29:

•

3 addetti a verificare le

condizioni

meteorologiche dei tre

•

obiettivi, perciò dovettero

“Great Artiste”, pilotato dal maggiore Sweeney, doveva

partire oltre un’ora prima

paracadutare gli strumenti per la misurazione degli effetti

del “Enola Gay”.

causati dall’esplosione.

•

“Victor 91” trasporta gli scienziati con funzioni di

ricognizione e di fotografare l’evento.

•

“Top Segret” era l’aereo di appoggio nel caso di problemi

tecnici sull’“Enola Gay”.

•

“Enola Gay”, pilotato dal colonnello Tibbets, era addetto

7

MISSI TARGET DI HIROSHIMA: La zona

ONI industriale e la città di Hiroshima era il primo, il

Kokura e il terzo era la fabbrica di acciaio

secondo era l’arsenale e la città di

Mitsubishi, la forza armata e la città di

Nella missione, iniziata col primo decollo alle 1:37 del 6 agosto,

Nagasaki.

gli aeri volarono singolarmente fino all’isola di ritrovo di Iwo-

Jima per evitare un possibile riconoscimento da parte dei

nemici. Nell’isola “Top Secret” si ferma. Poi il viaggio continua

su Hiroshima perché è coperta solo da 3/10 di nuvole e, quindi,

il tempo è favorevole. Durante la missione si sono usati gli

occhiali protettivi da saldatore e a fine missione, rientrati a

Tinian, l’equipaggio fu sottoposto ad un esame medico di

controllo per individuare eventuali malattie degli effetti delle

onde d’urto. 4 ore dopo il bombardamento gli aerei di

CONSEGUENZE: Truman avvisò dell’evento avvenuto la

ricognizione e fotografia tornarono su Hiroshima, ma era

popolazione americana il 7 agosto, mentre la radio Saipan

nascosta da una coltre di fumo, causata dagli incendi.

trasmette a favore della resa. Ma il Giappone non concede

ancora la resa. Perciò Truman l’8 agosto decise di sganciare la

seconda bomba per affrettare la fine della guerra e far credere

ai giapponesi di possedere ancora tante altre bombe del

genere. Parallelamente l'8 agosto l'URSS dichiara guerra al

8

MISSI NAGASAKI Il nome in codice della

:

ONI missione era “Missione 16”.

TARGET : Il primo era

l’arsenale e la città di

Kokura e il secondo era la

fabbrica di acciaio

Mitsubishi, la forza

armata e la città di

La missione doveva

Nagasaki.

avvenire l’11 agosto, ma

siccome i metereologi

avevano previsto brutto

modificato dalla prima missione: Sweeney fu il pilota del

tempo sul Giappone, si

“Bockscar”, che trasportava la Fat Man, mentre il “Great

decise di anticipare la

Artiste”, pilotato da Bock e utilizzato sempre per

missione al 9 agosto.

paracadutare gli strumenti. Normalmente il “Bockscar”

L’equipaggio fu

era capitanato da Bock e il “Great Artiste” da Sweeney;

questo cambio fu necessario a causa dell’impossibilità di

attrezzare, velocemente e in tempo per il 9 agosto, con

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MISSI

ONI PROBLEMI METEOROLOGICI: A Kokura il

tempo, però,

è a tal punto nuvoloso che non si riesce a lanciare la bomba nel

punto prestabilito. Allora dopo vari tentativi, si decide di andare

verso Nagasaki, dove la copertura nuvolosa è del 70%. A causa

di ciò il pilota e l’equipaggio hanno deciso di utilizzare il radar e

il navigatore, disobbedendo agli ordini per non fallire la

missione. Nonostante questo inizio, l’equipaggio riuscì ad

SENTIMENTI DEI PILOTI:

attuare lo sgancio a vista grazie alla creazione di un varco. La

•

Fred era deluso di non aver potuto partecipare alla

bomba esplose in corrispondenza della valle di Urakami, sopra

missione Centerboard, soprattutto dopo il lungo

il complesso della Mitsubishi steel, rispetto ad esplodere sullo

allenamento di 4 anni.

stadio, nel centro della città che era il reale punto di

•

Fred J. Olivi: "Dire che ero raggiante è poco. Essere

esplosione.

incluso nell'equipaggio selezionato per sganciare la

seconda bomba atomica sul Giappone fu come un fulmine

a ciel sereno. Ero euforico".

•

Il fallimento non è contemplato e la sconfitta porterebbe

vergogna

•

I piloti, una volta conclusa la missione, si sentono degli

10

MISSI

ONI

•

Ci fu un appuntamento mancato in cielo perché Hopkins non

CAUSE E DECISIONI PER I PROBLEMI

era arrivato al punto d’incontro. Questo evento comportò uno

METEOROLOGICI:

spreco di carburante per aver dovuto aspettare il vuoto.

•

Inoltre si sudano “le proverbiali sette camice” perché il

repellente continua a diminuire.

“La benzina rimasta ci permette un unico tentativo di

avvicinamento al bersaglio” perché “ci restano al massimo un

paio d'ore di autonomia e la bomba deve essere assolutamente

sganciata”

•

“C'era una terza ipotesi alla quale non voleva nemmeno

pensare”: dover riportare la bomba a Tinian oppure, se il

carburante non bastasse, dover sganciare la bomba

nell’oceano per attuare un ammaraggio di fortuna.

I piloti decisero, dopo vari tentativi a Kokura, di puntare verso

Nagasaki. Lì riscontrarono gli stessi problemi meteorologici, ma

era l’ultima chance per diventare eroi. Si attuò lo sgancio e

CONCLUSIONE : I piloti del 509° gruppo, che conoscevano

tornarono vincitori.

gli effetti catastrofici della bomba sganciata su Hiroshima, non

considerarono i possibili danni ma considerano solo il loro

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FISSIONE

CONDIZIONI NECESSARIE PER LA FISSIONE:

NUCLEARE

• Si deve utilizzare materiale fissile in quanto è facilmente scindibile;

• Il materiale fissile deve essere disposto secondo una geometria specifica;

• Si devono utilizzare nuclei pesanti con Z ≥ 20;

• Si devono utilizzare neutroni lenti:

• la bassa energia dei neutroni permette che i nuclei dell’elemento catturino i

neutroni e si separino in due nuclei più leggeri

• per rallentare i neutroni si necessità di moderatori , come l’acqua e la

grafite, che catturano una parte dell’energia cinetica dei neutroni

• la sezione d’urto, cioè la possibilità di dividere il suo nucleo, è

inversamente proporzionale alla velocità dei neutroni.

• Si deve utilizzare una grande quantità di materiale, detta massa critica che:

• poiché non tutte le reazioni di fissione avvengono, assicura un equilibrio

tra le reazioni avvenute e quelle fallite

• permette di evitare la dispersione di neutroni, cioè permette che i neutroni,

liberati dalla prima scissione dell’atomo, inneschino nuove fissioni in

maniera sempre crescente e non vengano assorbiti dal un’altra sostanza.

Questa reazione è definita a catena divergente. 12

REAZIONE A CATENA

DIVERGENTE 13

FISSIONE

NUCLEARE

ENERGIA LIBERATA:

La massa complessiva dei nuclei di Bario e Cripto risulta inferiore alla massa

dell’Uranio di partenza; perciò l’energia liberata dalla fissione equivale alla

massa scomparsa.

Questo concetto deriva dal principio di relatività di Einstein e la sua

applicazione nell’energia: 14

BOMBA ATOMICA

MATERIALE SCELTO PER LE BOMBE

ATOMICHE:

• Little Boy: una bomba a Uranio 235, è utilizzata su Hiroshima ed è

attivata col metodo balistico. L’Uranio 235 è presente in natura solo

per il 0,7%; perciò non avvengono le reazioni spontanee.

• Fat Man: una bomba a Plutonio 239, è utilizzata su Nagasaki ed è

attivata col sistema a implosione. Il Plutonio 239 deriva dalla

mutazione dell’isotopo Uranio 238, che è fertile, cioè tende a

catturare e fondersi col neutrone. TRASPORTO DELLE

BOMBE per avvenire in sicurezza,

:

inizialmente le componenti della

fissione devono essere separate e unite

solo dopo lo sgancio. 15

METODI DI

METODO BALISTICO:

ATTIVAZIONE

i due materiali sono posti ai capi

del cilindro e sono separati dal

vuoto. Con l’innescamento,

esplodono due cariche di

esplosivo convenzionale, che

scagliano le due metà l’una

contro l’altra. Così si crea una

massa ipercritica che permette

l’esplosione atomica. Allora

l'iniettore introduce un getto di

neutroni e la reazione a catena ha

inizio, continuando fino a

quando l'energia emessa diviene

così grande che la bomba

esplode. Questo metodo funziona

unicamente con l’uranio-235. 16

METODI DI

ATTIVAZIONE

SISTEMA A

IMPLOSIONE: In una bomba

sferica una massa subcritica, che

può essere composta sia da uranio-

235 sia da plutonio, è compressa

rapidamente e, quindi, muta in una

massa ipercritica grazie alle onde

d’urto. Le onde d’urto sono

provocate dall’esplosione

simultanea di molti detonatori posti

sulla superficie di una corona del

materiale esplosivo, che circonda il

nocciolo. A questo punto l’iniettore

libera i neutroni, dando il via alla

reazione. 17

ESPLOSIONE

ESPLOSIONI AEREE: l’innescamento

genera un aumento della temperatura e il calore

trasforma i materiali in gas e provoca un aumento

della pressione. I gas, nel momento dell’esplosione,

acquistano una forma sferica e luminosa, che viene

definita sfera di fuoco. I gas, con la diminuzione di

pressione e di calore, si condensano, si espandono e

si forma una nube. A causa dell’ascesa della sfera,

causata dalla diminuzione della pressione, si

assorbono i materiali circostanti. Le particelle sono

trasportate verso l’alto finché la loro densità non è

uguale a quella dell’area circostante o finché non

raggiunga la stratosfera; a questo punto smette di

innalzarsi e incomincia ad espandersi

orizzontalmente, generando così una forma a fungo.

ESPLOSIONI SUPERFICIALI: la sfera di fuoco assorbe un maggior

numero di detriti solidi; perciò si verifica il fall-out(=pioggia radioattiva).

Inoltre le onde d’urto, causate dall’esplosione, vengono riflesse, creando così

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EFFETTI DELLA

EFFETTI MECCANICI:

BOMBA

si dividono in:

• Indiretti: sono causati dalla caduta dei fabbricati, dal fall-out e dal trasporto,

ad alta velocità, di materiali contundenti.

• Diretti: sono causate dalla sovrappressione, che è il risultato dell’onda d’urto.

La sovrappressione generata dalla bomba è pari a 20 kiloton.

• Sugli uomini: rottura del timpano,

del tessuto polmonare e viscerale.

• Ambientali: distruzione totale