Senzatomica tesina

LA NASCITA DELLA BOMBA ATOMICA

con l’ingente sostegno di 2 milioni di dollari (dell’epoca,

Tre miseri anni, corrispondenti a circa 28

spaventose armi che l’uomo abbia

miliardi di dollari di oggi), sono bastati per creare una delle più

team di scienziati composto da alcune tra le più brillanti menti dell’epoca,

mai visto. Un dopo una

gestazione durata dal 1942 al 1945, ha dato alla luce quella che tutti conosciamo come la bomba

atomica.

Le conoscenze e le motivazioni che stanno alla base di questa arma, e che ne hanno perorato la

costruzione, sono state maturate in un periodo decisamente più lungo; ripercorriamolo in poche

brevi tappe fondamentali.

La scoperta della radioattività avvenne grazie a diversi scienziati durante la fine del XIX secolo. Nel

l’anno successivo,

1895 Röngtonen scoprì i raggi X e il fisico Becquerel, studiandone il legame con

si accorse che l’uranio era un elemento naturalmente radioattivo.

la fosforescenza, Furono però i

coniugi Curie a compiere studi più approfonditi sull’argomento qualche anno più tardi; essi, infatti,

furono i primi a misurare la radioattività di tale elemento. Questi si resero conto che anche il torio

dell’uranio e scoprirono successivamente un elemento 400 volte

presentava le stesse caratteristiche

più radioattivo di esso: il polonio. Furono in grado poi di separare dal bario un elemento ancora più

potente: il radio. Il resoconto di queste scoperte fu poi presentato nel 1903 e costituì la tesi di

dottorato di Marie Curie.

Tale fenomeno era fortemente in contrasto con le conoscenze del tempo poiché, con gli elementi

che il sapere metteva a disposizione, non era possibile comprendere il fenomeno della radioattività;

sembrava che gli elementi producessero energia spontaneamente sotto forma di radiazione, senza

“Nulla si crea, nulla si

averla prima assorbita. Infatti, era noto a tutti il principio di Lavoisier:

distrugge, tutto si trasforma”.

Nel 1905, però, Einstein elaborò la teoria della relatività ristretta (o speciale) che costituiva una

spiegazione accettabile per il fenomeno sopra descritto.

Tale teoria si basa su due postulati fondamentali:

-le leggi della meccanica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento

inerziali; 8

-la luce si propaga nel vuoto a velocità costante c (2,988∙10 m/s) indipendentemente dallo stato di moto

della sorgente o dell'osservatore.

Tale teoria ha cambiato radicalmente il modo di vedere e di studiare il mondo in quanto ha modificato il

modo di analizzare i moti, però, solo nel caso in cui la velocità si avvicini a quella della luce, che, come

vedremo, è un limite (almeno per ora) considerato invalicabile. Negli altri casi valgono le leggi del moto

comunemente accettate nella fisica classica, ossia quelle galileiane. Nel primo caso spazio e tempo cambiano

completamente rispetto alla concezione precedente e sono definiti dalle cosiddette trasformazioni di Lorentz.

Dunque, dati due sistemi di riferimento inerziali O e O', di coordinate rispettivamente x, y, z e x', y', z', dove

O' è in moto traslatorio rispetto a O nel verso positivo dell'asse x, con velocità costante v, le trasformazioni di

Lorentz assumono la forma: (1)

(2)

(3)

(4)

~ 3 ~

Si può notare che la trasformazione (1) lungo la direzione del movimento e la trasformazione (4) che

riguarda il tempo sono molto diverse da quelle di Galileo (che possono però agilmente essere ricavate da

queste nel caso in cui v sia molto minore di c, in quanto ) , il che implica che il tempo e lo spazio

non sono concetti assoluti e indipendenti, ma dipendono dal sistema di riferimento.

Possiamo quindi dedurre che il tempo in un sistema in movimento risulta dilatato rispetto a un sistema in

quiete (5), la lunghezza di un corpo risulta invece contratta (6) e anche la massa risulta maggiore (7):

Secondo quanto appena sostenuto, dovrà quindi essere modificato anche il secondo principio della dinamica

(8) in quanto la massa non è più un dato costante:

Nell’equazione (9) la notazione d/dt indica la derivata temporale della grandezza espressa fra parentesi.

all’equazione

Grazie (7) possiamo affermare che v si può avvicinare a c, ma non potrà eguagliarla poiché

altrimenti il corpo assumerebbe massa infinita. Così, c viene confermato come un valore limite

Tramite l’ausilio dell’equazione (9), invece, possiamo

irraggiungibile. dedurre che se applichiamo una forza

a un corpo, questa andrà ad incrementarne la velocità; però quando questa si approssima a raggiungere c non

può più aumentare (per quanto detto sopra) e dunque il lavoro compiuto sul corpo va ad aumentare la massa

del corpo in questione, non la sua energia come comunemente accade. Possiamo quindi concludere dicendo

che nella teoria relativistica la massa è considerata una forma di energia definita secondo questa equazione:

La teoria della relatività ristretta riuscì a spiegare come gli elementi radioattivi riuscissero a liberare

energia; la massa poteva ormai essere considerata una forma di energia e, come tale, convertibile in

altre forme.

Un altro importante passo verso lo sfruttamento dell’energia nucleare, e verso la bomba atomica, fu

fatto nel 1934 da un team di scienziati romani, tra i quali vi era anche Enrico Fermi. Questi

(tra cui l’uranio, che diveniva fortemente radioattivo)

scoprirono che molti elementi potevano

essere resi radioattivi tramite un bombardamento di neutroni e che la radioattività aumentava se il

moto dei neutroni veniva rallentato, scoperta questa che fu dovuta a un caso del tutto fortuito, a

un’intuizione che lo stesso Fermi, che la ebbe, non seppe mai giustificare con certezza (grazie ad

essa ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1938).

~ 4 ~

La scienza fece così passi da gigante e nel 1938 fu elaborata la teoria della fissione nucleare da Otto

Hahn e dal suo assistente Fritz Strassmann. elemento pesante (come l’uranio-235

La fissione nucleare consiste nella scissione di un o il plutonio-238) in

nuclei di atomi a numero atomico inferiore. Tale fenomeno può avvenire naturalmente oppure può venire

indotto, secondo la procedura che sperimentò Fermi. Questo processo porta alla liberazione di una grande

quantità di energia e radioattività e, in alcuni casi, porta alla liberazione di alcuni neutroni che possono a loro

volta bombardare altri atomi innescando una reazione a catena, quantità di energia enormi e quindi

un’esplosione.

L’anno negli Stati Uniti fu avviato quello che nel ’42 sarebbe divenuto il Progetto Manhattan

successivo (ma

relativamente con scarsi fondi e scarso interesse) e Albert Einstein, sotto consiglio di altri autorevoli

scienziati, tra cui Joseph Rotblat, decise di firmare una lettera indirizzata al presidente Roosevelt nella quale

veniva richiesta una sollecitazione nella costruzione delle armi nucleari. Il motivo che spinse gli scienziati a

una richiesta apparentemente folle, fu la paura di una bomba atomica tedesca, anche se sembra che questa

non fu mai costruita. Gli scienziati furono veramente accontentati solo nel 1942, come precedentemente

affermato, poiché la minaccia nazista era divenuta più preoccupante e nello stesso anno Fermi, che si era

rifugiato in America, riuscì ad innescare la prima catena nucleare auto-alimentata. Aumentarono a dismisura

le risorse impiegate, sia economiche, sia umane (furono impiegate più di 130.000 persone), e questo grande

sforzo portò alla costruzione di tre bombe atomiche (una quarta bomba era in fase di progettazione, non fu

mai portata a termine perché il materiale fissile aveva un elevato tasso di fissione spontanea). La prima

fatta esplodere fu “The Gadget” durante il “Trinity Test”:

bomba che fu il 16 luglio 1945, nel deserto del

l’era degli armamenti nucleari.

New Mexico, ebbe inizio A nemmeno un mese di distanza, un bomba

atomica all’uranio, “Little Boy”, fu sganciata su Hiroshima (6 agosto 1945) e tre giorni dopo ne fu sganciata

“Fat Man”, (l’obiettivo prestabilito era in realtà Kokura, ma fu modificato a

una al plutonio, su Nagasaki

causa di avverse condizioni meteorologiche). Gli effetti furono devastanti (verranno trattati in seguito).

Erano necessarie le bombe su Hiroshima e Nagasaki? Questa domanda fu sollevata ancor prima che queste

venissero sganciate. Furono gli stessi scienziati che avevano contribuito a crearle a sollevare la questione.

Infatti, le brillanti menti che presero parte al progetto Manhattan si divisero in due schieramenti: alcuni

a tutti i costi vedere la loro “creatura” in azione, tra questi vi era anche Fermi, altri, tra cui Szilard,

volevano

chiedevano a gran voce di allestire una dimostrazione per mostrare la portata distruttiva di essa. La prima

opzione fu, ovviamente, quella vincente. Questo contrasto di opinioni fu dovuto al fatto che il nemico per cui

era stata preparata l’arma, ossia i nazisti, era ormai stato sconfitto e veniva così meno l’ideale per cui gli

scienziati avevano “lottato”. Al giorno d’oggi, possiamo inoltre affermare con abbastanza sicurezza che le

bombe atomiche non furono sganciate per porre fine alla guerra (che era praticamente già finita poiché gli

stessi Giapponesi avevano tentato più volte, durante il giugno e il luglio del ’45, a scendere a patti con

l’URSS); furono usate dagli USA per lo più per far vedere al mondo, ai Sovietici in particolare, le terribili

armi di cui erano entrati in possesso e per limitare le pretese dei Russi nel caso in cui essi avessero

contribuito a fermare il Giappone. ~ 5 ~

LE ARMI NUCLEARI DOPO LA SECONDA GUERRA MONDIALE

La Seconda Guerra Mondiale lasciò un segno profondo in tutta l’umanità. La cultura e l’arte furono

i portavoce delle ferite che essa impresse nei vari popoli.

di un impegno nell’ambito politico e sociale per

Parte degli intellettuali sentì il forte bisogno

ristabilire i valori deteriorati dalla guerra; altri, invece, furono travolti dalle sue atrocità che

caratterizzarono definitivamente la loro arte. Questi, attraverso le loro opere, volevano esprimere il

loro disagio e dolore esistenziale. Tali sentimenti furono formati in gran parte anche dalla

percezione subdola della possibilità della distruzione universale del genere umano, che poteva

essere resa realtà con l’uso delle armi nucleari. Così queste lasciarono una forte impronta anche

nella cultura mondiale; ricordiamo l’Informale, l’Espressionismo Astratto (diviso in Action Painting

e Colorfield Painting), alcune delle filosofie esistenzialiste del secondo dopoguerra da cui deriva

inoltre il Teatro dell’Assurdo (i cui maggiori esponenti furono Beckett, Ionesco e Adamov).

Al termine del conflitto si fece subito spazio, dunque, un forte sentimento di inadeguatezza, di

smarrimento, correlato a una forte avversione verso la bomba atomica.

espressioni di questa avversione fu la costruzione del “Doomsday Clock”

Una delle prime

(“Orologio dell’Apocalisse”). Questo orologio simbolico fu costruito nel 1947 dagli scienziati del

Bulletin of the Atomic Scientists dell’Università di Chicago; simboleggia l’urgenza

esso della

problematica relativa all’esistenza di ordigni nucleari, capaci di mettere letteralmente fine alla

specie umana. La mezzanotte di tale orologio simboleggia, infatti, la fine del mondo causata da una

l’ora fu fissata alle 23:53

guerra atomica. Al momento della sua messa a punto, e da allora fu

aggiornata con una cadenza mensile e poi bimestrale. Le lancette sono state spostate in tutto 21

volte e hanno raggiunto la massima vicinanza a mezzanotte (ossia le 23:58) tra il 1953 e il 1960,

periodo che corrisponde alla costruzione della bomba H e della sua sperimentazione, e la massima

lontananza (ossia le 23:43) tra il 1991 e il 1995 quando fu firmato il trattato START. Attualmente

l’Orologio segna le 23:55 a causa di uno scarso controllo sulle riserve di armi nucleari e di una

scarsa attenzione alle misure di sicurezza correlate all’utilizzo dell’energia nucleare.

Nel 1955, mentre la Guerra Fredda pareva giungere a una situazione critica a causa della