Storia contemporanea - equilibri nucleari dopo la Guerra Fredda

Università degli Studi di Napoli "Federico II"

Dipartimento di Scienze Politiche

Gli equilibri nucleari nel mondo post guerra fredda

Indice

• Introduzione
• Capitolo I: Il potere nucleare nella geopolitica del mondo moderno
  • Cenni di fisica nucleare
  • Tipologie di armamenti nucleari
  • Geografia degli armamenti nucleari e quantità
• Capitolo II: Le dottrine di impiego dell’armamento nucleare: la teoria MAD
  • La Mutua Distruzione Assicurata, la MAD
  • Cenni storici
  • Criticità della teoria MAD
  • Oltre la guerra fredda: la teoria di impiego odierna
• Capitolo III: Analisi del processo globale di disarmo nucleare: i trattati
  • Introduzione
  • I trattati SALT
  • I trattati START
  • Il trattato NEW START
• Capitolo IV: Problematiche relative all'impiego dell'energia atomica
  • Nesso tra impiego civile e militare
  • Impieghi civili del nucleare
  • Smantellamento delle testate
  • Scorie nucleari
  • Il disarmo USA-URSS
  • Sicurezza
• Conclusioni
• Bibliografia
• Sitografia
• Documenti
• Note tecniche

Reattori di I e II generazione

• Reattori nucleari a gas
• Reattori nucleari ad acqua leggera
• Filiera RBMK
• Filiera BWR
• Filiera PWR

Reattori nucleari ad acqua pesante

• Filiera PHWR
• Principali tipi di reattori di III generazione
• Reattori di IV generazione
• Reattori autofertilizzanti
• Arricchimento dell’uranio
• Plutonio
• Massa critica

Introduzione

Il lavoro qui presente ha come scopo l'analisi del ruolo del potere nucleare nel mondo odierno e di come esso influenzi i ruoli degli attori internazionali a livello geopolitico e geostrategico. È indubbio che la deterrenza atomica sia stata la carta fondamentale durante gli anni della guerra fredda, il conflitto mai scoppiato tra le due superpotenze allora esistenti (USA e URSS), e abbia garantito la pace, seppur precaria, fra i due blocchi.

La corsa agli armamenti, caratterizzata da ingenti spese economiche, fu l'esplicazione pratica di tale condizione: nuovi e sempre più potenti ordigni facevano la loro comparsa, mentre gli arsenali delle due potenze diventavano in grado di distruggere il mondo decine e decine di volte.

La dottrina MAD, ossia del "pazzo", fece da padrona in quel periodo: si credeva infatti che la sola minaccia dell'autodistruzione reciproca avrebbe evitato qualsiasi tipo di attacco nucleare.

Con la caduta del blocco sovietico lo scenario si è notevolmente complicato, passando da una semplice contrapposizione bipolare ad una sorta di multipolarismo regionale; la mancanza di controllo sull'arsenale ex-sovietico, il moltiplicarsi dei conflitti regionali, il rapporto nucleare civile-militare e la minaccia terroristica, sono le chiavi per comprenderne i cambiamenti.

Oggigiorno infatti, il pericolo nucleare più concreto non è più guidato da USA e Russia e dalle loro migliaia di testate, bensì dalle nazioni "canaglia" e le loro poche testate, in grado di scatenare devastanti conflitti locali e rifornire le ben note cellule terroristiche internazionali.

Capitolo I: Il potere nucleare nella geopolitica del mondo moderno

1.1 Cenni di fisica nucleare

Le reazioni atomiche producono energia agendo sul nucleo dell’atomo e modificandolo. Alla base di tutto vi è la trasformazione di massa in energia, secondo la nota relazione di Einstein E=mc². Per comprendere perché una parte della massa si trasforma in energia bisogna fare riferimento all’energia di legame (BE) per nucleone degli elementi.

Fig 1.1 grafico mostrante l'energia di legame per nucleone in relazione al numero atomico dell'elemento. Come si evince dal grafico l’energia di legame per nucleone varia al variare del numero atomico.

Essendo che in un sistema legato l'energia si mantiene ad un livello inferiore rispetto agli elementi che lo compongono, la massa del sistema deve essere minore della somma delle masse dei componenti. Questo è il difetto di massa, ossia la massa in eccesso al momento del legame si trasforma in energia, secondo la relazione di Einstein.

2BE = difetto di massa · c²

E ciò è alla base delle reazioni nucleari.

Essendo BE l'energia necessaria per rompere il nucleo di un atomo in singoli nucleoni, si comprende come ad un'energia di legame per nucleone maggiore corrisponda un atomo più stabile, e quindi meno soggetto a decadimento radioattivo. Avendo espresso questi concetti si descrivono ora le tipologie di reazioni nucleari, ossia la fissione e la fusione.

La fissione nucleare

La fissione è la scissione di un nucleo pesante (con un numero atomico elevato, per esempio uranio o plutonio) in nuclei più leggeri. Nella fissione nucleare, quando un nucleo di materiale fissile (che produce fissione con neutroni di qualsiasi energia cinetica) o fissionabile (solo con neutroni di elevata energia cinetica, detti veloci) assorbe un neutrone, si frammenta producendo due o più nuclei più piccoli e un numero variabile di nuovi neutroni. Gli isotopi prodotti da tale reazione sono radioattivi in quanto posseggono un eccesso di neutroni e subiscono una catena di decadimenti beta fino ad arrivare ad una configurazione stabile. Inoltre nella fissione vengono prodotti normalmente 2 o 3 neutroni veloci liberi.

I nuovi neutroni prodotti possono venire assorbiti dai nuclei degli atomi di uranio 235 vicini: se ciò avviene possono produrre una nuova fissione del nucleo. Se i neutroni che danno luogo a nuove fissioni sono uguali o più rispetto a quelli generati dalla fissione precedente allora si ha una reazione a catena in cui il numero di fissioni è stabile oppure aumenta esponenzialmente. L’innesco di una reazione a catena dipende dalla massa critica del combustibile nucleare. La massa critica è dunque quella minima concentrazione e disposizione di atomi con nuclei fissili per cui la reazione a catena si autoalimenta in maniera stabile ed il numero complessivo di neutroni presente nel sistema non varia. Negli ordigni atomici normalmente la massa del materiale fissile è subcritica. Quando si desidera innescare l’esplosione, basta cambiare con un esplosivo convenzionale parametri come concentrazione, forma e temperatura e la massa diventa supercritica.

La fusione nucleare

La fusione, quale processo opposto della fissione, è l'unione di nuclei leggeri, come l'idrogeno, in un nucleo più pesante. Nella fusione nucleare, i nuclei di due o più atomi vengono compressi tanto da far prevalere l'Interazione forte (forza nucleare forte) sulla repulsione elettromagnetica, unendosi tra loro e andando così a generare un nucleo di massa minore della somma delle masse dei nuclei reagenti nonché, talvolta, uno o più neutroni liberi. La fusione di elementi fino ai numeri atomici 26 e 28 (ferro e nichel) è esoenergetica, ossia emette più energia di quanta ne richieda il processo di compressione, oltre è endoenergetica, cioè assorbe energia (per la costituzione di nuclei atomici più pesanti).

La forza nucleare forte deve essere vinta per poter innescare la fusione ed ottenere un nucleo con una massa minore della somma dei due nuclei originari e perciò emanare grandi quantità di energia. Per vincere la forza nucleare forte, che a brevissime distanze è molto intensa, è necessaria una elevatissima energia cinetica delle particelle da far collidere.

Fig 1.2 grafico mostrante l'intensità della forza nucleare forte rispetto alla forza elettrica in relazione alla distanza tra i due corpi.

La fusione genera molta più energia della fissione poiché, benché da ogni singolo atomo di materiale fissile si ricavi più energia rispetto all'unione di due atomi di idrogeno, a parità di massa utile della bomba gli atomi "reagenti" per la fusione sono molti di più rispetto a quelli che prendono parte alla fissione: infatti l'idrogeno pesa molto meno dell'uranio o del plutonio e perciò complessivamente la fusione nucleare rilascia un'enorme quantità di energia.

Fig 1.3 il disegno confronta schematicamente i processi di fissione e fusione nucleari, con le relative energie prodotte per singola reazione.

1.2 Tipologie di armamenti nucleari

Per quanto riguarda i tipi di ordigni nucleari essi possono essere classificati in base al loro principio di funzionamento nelle seguenti categorie:

• Bomba atomica a fissione (bomba A)
• Bomba termonucleare (bomba H)
• Bomba al neutrone (bomba N)
• Bomba al cobalto (bomba Gamma)
• Armi radiologiche (bombe sporche)

La bomba atomica a fissione (bomba A)

È stata la prima bomba nucleare ad essere costruita, sfrutta una reazione di fissione di uranio o plutonio e può raggiungere potenze variabili da 0,5 kilotoni a 1,5 megatoni, con una soglia critica individuata attorno ai 10 megatoni. Esistono essenzialmente due tipi di bombe A, classificate in base al loro innesco, effettuato con esplosivo convenzionale.

La bomba termonucleare (bomba H)

Fig 1.4 tipi di bombe A.

La bomba H sfrutta la fusione fra nuclei di deuterio e trizio, riuscendo così a sprigionare molta più energia: questo tipo di bombe è il più potente in assoluto ed arriva a sprigionare potenze pari a 100 megatoni. Il classico tipo di bombe a fusione fu progettato da Teller e Ulam impiegando un'esplosione a tre stadi (fissione-fusione-fissione).

Fig 1.5 e Fig 1.6 struttura e funzionamento di una bomba H come progettato da Teller e Ulam.

La bomba al neutrone (bomba N o enhanced radiation)

Come la bomba H è una bomba a fissione-fusione-fissione ma a differenza di questa è studiata per sprigionare la maggior parte della sua energia come radiazioni (neutroni veloci). Lo scopo dell'ordigno è uccidere gli esseri viventi lasciando la maggior parte delle strutture nemiche intatte. Ha effetto anche contro circuiti elettronici. Si pensava ad un impiego tattico contro "large tank formations" o per armare missili anti-ICBM. Oggi si crede questo tipo di armi nucleari siano state dimesse.

La bomba al cobalto (bomba gamma)

La bomba gamma è una particolare bomba H nella quale, al momento dell'esplosione, i neutroni prodotti dalla fusione termonucleare si uniscono al cobalto, forte emettitore di raggi Gamma. Essa può essere definita anche come una bomba termonucleare sporca, poiché il fallout radioattivo di questa bomba risulta capace di creare danni elevatissimi su larga scala, con una elevata e persistente contaminazione radioattiva.

Le armi radiologiche (bombe sporche)

Sono chiamate armi radiologiche tutte le armi che sono designate a spargere materiale radioattivo con l'intento di incapacitare, uccidere e causare danni ad una città o ad una nazione. Sono conosciute anche come "bombe sporche" poiché non sono vere e proprie armi nucleari e non hanno lo stesso potenziale distruttivo. Usano invece esplosivi convenzionali, di potenza anche modesta, per spargere materiale radioattivo, con il compito di contaminare oggetti e persone. Timore per possibili attacchi di "terrorismo nucleare".

Metodi di consegna dell'ordigno atomico

Per quanto riguarda l'aspetto fondamentale della consegna dell'arma nucleare sul bersaglio, si possono avere bombardieri strategici e tattici che sganciano bombe nucleari per gravità, oppure missili balistici intercontinentali (ICBM) o missili balistici lanciati da sottomarini (SLBM). Inoltre sono anche stati sviluppati missili cruise con testata nucleare, ossia missili dotati di motore ed apparati di navigazione che gli permettono di volare autonomamente e di percorrere grandi distanze anche a bassa quota.

1.3 Geografia degli armamenti nucleari e quantità

Ad oggi, gli stati con arsenali nucleari dichiarati risultano essere:

• USA
• Russia
• UK
• Francia
• Cina
• India
• Pakistan
• Corea del Nord

Tra questi USA, Russia, UK, Francia e Cina sono stati firmatari del trattato di non proliferazione nucleare (NPT). Inoltre lo stato di Israele risulta avere un arsenale nucleare non dichiarato.

Interessante è anche considerare gli stati con armi nucleari sotto controllo della NATO:

• Italia
• Germania
• Belgio
• Olanda
• Turchia

La geografia degli stati aventi potenzialità nucleari è riassunta nella seguente cartina, completata dalla seguente riguardante le esplosioni nucleari dal 1945 ad oggi.

Fig. 1.7 la cartina rappresenta gli stati nel mondo con armamenti nucleari.

Legenda azzurro: stati con armi nucleari aderenti al trattato di non proliferazione.

Rosso: altri stati con armamento nucleare.

Giallo: Israele, stato con armamento nucleare non dichiarato.

Blu: stati con armamento nucleare NATO.

Verde: stati che avevano in passato armi nucleari.

Fig. 1.8 Esplosioni nucleari nel mondo dal 1945

Quantità di armamenti nucleari: La quantità di armi nucleari a disposizione degli stati è riassunta nella seguente tabella.

Tabella. 1.1 Quantità di armi nucleari nel mondo.

Capitolo II: Le dottrine di impiego dell'armamento nucleare: la teoria MAD

2.1. La Mutua Distruzione Assicurata, la MAD

La mutua distruzione assicurata è una dottrina di strategia militare nella quale un uso su larga scala di armamento di distruzione di massa, quale è ad esempio quello di tipo nucleare, causa la completa distruzione di entrambi i contendenti impegnati nel conflitto. La teoria della mutua distruzione assicurata nasce e si integra da quella che è la teoria della deterrenza, ovvero l’ipotesi per la quale nessuno dei due contendenti abbia la possibilità di trarre beneficio dall’intraprendere un’azione ostile a causa della minaccia rappresentata dall’arsenale della controparte.

La teoria della mutua distruzione assicurata si basa sulla considerazione che entrambi le parti abbiano abbastanza armamento di tipo nucleare per distruggere completamente l’altra parte, e che quest’ultima se attaccata abbia la concreta possibilità di compiere rappresaglia con una forza distruttiva pari se non maggiore. Ciò sfocerebbe in un’escalation che si concluderebbe in una distruzione totale dei due contendenti. Diretta conseguenza di questa considerazione è il fatto che quindi nessuno dei contendenti oserà dare inizio alle ostilità colpendo per prima perché consapevole che l’altra parte risponderebbe ad una prima avvisaglia in maniera uguale se non maggiore.

Conseguenza di ciò è che le due parti sono indirizzate verso una politica atta ad evitare ogni possibile evento che possa portare ad un confronto armato, convivendo così in un ambiente estremamente teso ma caratterizzato da un’assenza di conflitti e di conseguenza la creazione di un ambiente di pace. Difatti, era ampiamente diffusa la credenza che una guerra nucleare potesse essere prevenuta se nessuna delle parti potesse avere il dubbio di sopravvivere ad una guerra nucleare su vasta scala.

Affinché ciò si realizzi è quindi necessario che entrambe le parti mantengano una alta credibilità nella minaccia che esse rappresentavano, e per fare ciò è necessario un grande investimento nella ricerca nel campo nucleare, e alla creazione di arsenali atomici, anche se è chiaro che non c’è l’intenzione reale di servirsene. Le parti si trovano quindi costrette a creare e mantenere un variegato arsenale nucleare, costituito non solo dal sistema d’arma primario ma anche da tutto l’apparato logistico-operativo (bombardieri, sottomarini, missili, sistemi di lancio e guida ecc…) nonché da un altrettanto variegato efficiente apparato difensivo (aeroplani intercettori, stazioni radar, batterie antimissile, marina anti-sommergibile ecc…)

2.2. Cenni storici

Nell’Agosto del 1945, con le due detonazioni nucleari sopra il Giappone, e nell’Agosto del 1949 con la prima detonazione nucleare sovietica, ha inizio l’era nucleare. Ma è solo con l’avvento dei grandi bombardieri nucleari strategici, il Tu-95 e il B36 che rendono le due nazioni capaci di un uso atomico proiettabile che inizia la vera corsa agli armamenti che porterà all’impiego della dottrina MAD. La politica d’impiego statunitense allora non era ancora conscia pienamente del potenziale distruttivo in suo possesso, tantocché il presidente Eisenhower approvò un piano di attacco nucleare all’Unione Sovietica nel caso che questa avesse invaso l’Europa, anche senza un uso dell’arma nucleare da parte di questa.

La dottrina MAD diverrà attuale solo dieci anni più tardi, quando oltre al classico veicolo rappresentato dagli aeromobili, la proiettività dell’armamento nucleare diverrà impiegabile anche tramite missili intercontinentali e sottomarini, creando così le tre tipologie di attacco nucleare che caratterizzano la MAD. Queste tre “branche” sono di fondamentale importanza per la dottrina MAD: essendo variegate, rischierabili e per i sottomarini, invisibili, annullano reciprocamente la possibilità di spazzare via il potenziale offensivo della controparte tramite un primo attacco a sorpresa, permettendo così all’attaccato di reagire con altrettanta forza usando i mezzi non intaccati dall’attacco a sorpresa.

La MAD fu esplicitamente dichiarata ne...