Funzionamento ed evoluzione della bomba atomica, nonché i problemi politici e morali che causò il suo utilizzo bellico nel corso della seconda guerra mondiale: dai disastri giapponesi alla lunga guerra fredda tra USA e Unione Sovietica.
- Il funzionamento, lo sviluppo storico, i problemi politici e morali della bomba atomica (questa pagina);
- Dal contesto storico alle testimonianze dei presenti all'impiego della prima bomba atomica.
Dal discorso di Truman all'uso moderno dell'energia nucleare
Il 6 agosto 1945 il presidente degli Stati Uniti, Truman, diffuse il suo resoconto dell'attacco con la bomba atomica su Hiroshima.
Un discorso sintetico che mirava a mettere in luce lo sforzo compiuto dal suo paese per porre fine a una guerra che ormai si protraeva da molto tempo e che incombeva come una minaccia costante sul destino e sulla vita di numerosi soldati americani. Così, per evitare un'invasione del Giappone via terra che avrebbe causato la perdita di troppe vite statunitensi, Truman giocava la carta dell'atomica che risultò essere un vero "successo" agli occhi degli Alleati. Le colpe logicamente furono riversate tutte sui Giapponesi:
"Sedici ore fa, un aereo americano ha lanciato una bomba su Hiroshima, importante base dell'esercito giapponese. Questa bomba possedeva una potenza superiore a quella di 20 mila tonnellate di trinitrotoluolo. Si tratta di una bomba atomica. La forza da cui il sole trae energia è stata sganciata contro coloro che hanno provocato la guerra in Estremo Oriente".
(Harry Truman, annuncio radiofonico, 6 agosto 1945).
Una testata nucleare multipla del missile statunitense Minuteman III. L'evoluzione post-bellica della bomba atomica portò alla creazione di ordigni sempre più potenti, ma di dimensioni più ridotte.
Da questo momento in poi tutto il mondo venne a sapere della bomba e dei segreti intorno a essa, così come li conosciamo noi oggi. Nelle dichiarazioni ufficiali della Casa Bianca e del Pentagono, negli articoli e nelle notizie provenienti dai laboratori e dagli impianti di produzione e poi, più tardi, nel famoso Smyth Report, la verità cominciò a venire a galla. Era una storia drammatica di prodigiosi sforzi, di brillanti conquiste, di attaccamento al dovere, di generosa cooperazione tra i vari gruppi del governo, dell'industria e dei laboratori scientifici. Bisogna sottolineare, però, che l'era atomica, apertasi in maniera tragica, ebbe grossi sviluppi a livello industriale, tant'è che oggi viene considerata come l'unica reale alternativa al petrolio, ormai scarso, sempre più caro e più difficile da estrarre, prima di tutto per l'enorme quantitativo di energia che la reazione atomica può produrre rispetto al quantitativo di Uranio o Plutonio impiegati e, in secondo luogo, per il basso tasso di inquinamento che produce. Ma fin dai tempi della scoperta della pila atomica di ferro, si era pensato alla possibilità di convogliare quell'energia per mettere in moto le macchine industriali, come già ipotizzava nel 1942 il presidente della DuPont, Burney Russel, amico di Fermi.
Come funziona una bomba atomica e le sue evoluzioni nel corso della storia
Le bombe atomiche sono ordigni esplosivi progettati per liberare energia nucleare su grande scala. Prima del 16 luglio 1945, tutti gli esplosivi derivavano la loro potenza dal rapido processo di combustione o di decomposizione di determinati composti chimici e quindi sfruttavano l'energia che si libera per effetto delle transizioni degli elettroni orbitanti tra i livelli energetici periferici o più esterni dell'atomo.
Diversamente, gli esplosivi nucleari liberano l'energia contenuta nel nucleo atomico: la bomba A sviluppa la sua spaventosa potenza per la rottura, o fissione, dei nuclei contenuti in alcuni chilogrammi di plutonio o uranio 235. Una sfera di uranio o di plutonio dalle dimensioni simili a una palla da baseball determina un'esplosione paragonabile a quella prodotta da 20.000 tonnellate di esplosivo ad alto potenziale, come per esempio il trinitrotoluene, noto come TNT. Dopo la guerra, la US Atomic Energy Commission divenne responsabile della supervisione di tutti i progetti riguardanti lo sfruttamento dell'energia nucleare, compresa la ricerca sulle armi. Furono sviluppati nuovi tipi di bombe con lo scopo di estrarre energia da elementi più leggeri, come l'idrogeno, sfruttando il processo di fusione nucleare, nel quale nuclei di isotopi dell'idrogeno, deuterio o trizio si uniscono per formare un più pesante nucleo di elio. Questa ricerca produsse bombe di potenza variabile tra una frazione di kiloton (equivalente a 1000 tonnellate di TNT) e molti megaton (1 megaton = 1 milione di tonnellate di TNT). Inoltre, la dimensione fisica della bomba fu drasticamente ridotta, permettendo lo sviluppo di proiettili nucleari tattici per artiglieria e di missili lanciabili dal suolo, dall'aria e utilizzabili anche sott'acqua. I grandi missili possono trasportare testate nucleari multiple indirizzabili su bersagli differenti.
Il principio su cui si fonda la bomba atomica ha le sue radici nella ricerca svolta nel 1905 da Albert Einstein che pubblicò la teoria della relatività ristretta, contenente la celebre relazione di equivalenza tra massa ed energia, espressa dall'equazione E=mc2. La relazione di Einstein afferma che una massa m può essere trasformata in una quantità di energia E uguale al prodotto della massa stessa per il quadrato della velocità della luce nel vuoto, c. Dato l'elevato valore di c, una porzione molto piccola di materia equivale a una enorme quantità di energia. Per esempio, un chilogrammo di materia, convertito completamente in energia, è equivalente all'energia liberata dall'esplosione di 22 milioni di tonnellate di TNT. Nel 1939, in seguito agli esperimenti dei chimici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann, che riuscirono a dividere un nucleo di uranio in due parti pressoché uguali tramite bombardamento con neutroni, la fisica austriaca Lise Meitner e il nipote Otto Frisch spiegarono il processo della fissione nucleare. Fu questo il primo passo verso la liberazione di energia dall'atomo.
In una reazione di fissione, un nucleo di uranio o di un altro elemento pesante si scinde, per effetto del bombardamento con neutroni, formando una coppia di frammenti di nucleo e liberando una notevole quantità di energia. Il processo è accompagnato da una rapida emissione di neutroni veloci, uguali a quelli che hanno innescato la fissione del nucleo di uranio; ciò consente l'inizio della cosiddetta reazione a catena che consiste in una serie autoalimentata di fissioni nucleari: i neutroni che vengono emessi nel processo di fissione possono a loro volta innescare il medesimo processo, con continuo sviluppo di energia. L'isotopo leggero dell'uranio, l'uranio 235, viene facilmente scisso per effetto dei neutroni prodotti durante la reazione di fissione e, scindendosi, emette in media 2,5 neutroni. Per sostenere la reazione a catena è necessario un neutrone per ogni generazione di fissioni nucleari; i neutroni eccedenti possono sfuggire dalla massa del materiale oppure possono essere assorbiti da impurità o dall'isotopo pesante uranio 238, nel caso in cui questo sia presente. Bisogna inoltre aggiungere che una piccola sfera di materiale fissile puro, come l'uranio 235, circa delle dimensioni di una pallina da golf, non può sostenere una reazione a catena; troppi neutroni sfuggono infatti dalla superficie della sfera, che è relativamente grande rispetto al volume, e vengono in questo modo sottratti alla reazione. In una massa di uranio 235 delle dimensioni di una palla da baseball, invece, il numero di neutroni persi attraverso la superficie è compensato dai neutroni generati nelle fissioni che avvengono all'interno della sfera.
La quantità minima di materiale fissile (di una determinata forma) necessaria per mantenere una reazione a catena è detta massa critica. Incrementando ulteriormente la dimensione della sfera si ottiene una massa supercritica, nella quale le generazioni successive di fissioni aumentano molto rapidamente, conducendo a un'esplosione come conseguenza dello sviluppo estremamente rapido di un'enorme quantità di energia. In una bomba atomica, pertanto, una massa di materiale fissile di dimensioni maggiori del valore critico viene divisa in due o più parti non critiche, che vengono ravvicinate e tenute insieme per circa un milionesimo di secondo, così da costituire istantaneamente la massa critica; ciò consente che la reazione a catena si propaghi prima dell'esplosione della bomba. Un materiale pesante, detto tamper, circonda la massa fissile in modo da prevenirne una disintegrazione prematura e da ridurre il numero di neutroni che riescono a sfuggire.
Se in mezzo chilogrammo di uranio ogni atomo dovesse scindersi, l'energia prodotta eguaglierebbe la potenza esplosiva di 10.000 tonnellate di TNT. In questo caso ipotetico, l'efficienza del processo sarebbe del 100%; nei primi test della bomba atomica, questa efficienza non era neppure lontanamente avvicinata.
Rappresentazione del funzionamento di diversi tipi di bomba atomica.
Per la detonazione delle bombe atomiche sono stati messi a punto vari sistemi, più o meno sofisticati. Nel sistema più semplice, un proiettile di materiale fissile viene sparato contro un bersaglio del medesimo materiale, in modo che le due masse si uniscano in un insieme supercritico. La bomba atomica fatta esplodere su Hiroshima il 6 agosto 1945 era un'arma di questo tipo, della potenza di circa 20 kiloton. Un metodo più complesso, detto a implosione, viene utilizzato in un'arma di conformazione sferica. La parte più esterna della sfera consiste di uno strato di "lenti" di esplosivo comune ad alto potenziale, disposte in modo da concentrare l'esplosione verso il centro della bomba (implosione). Al centro si trova un nocciolo di materiale fissile che viene compresso dalla potente onda di pressione diretta all'interno; la densità del metallo ne risulta aumentata, con conseguente produzione di una configurazione supercritica. La bomba del test di Alamogordo e anche quella sganciata su Nagasaki il 9 agosto 1945, entrambe con una potenza di 20 kiloton, erano del tipo a implosione.
Indipendentemente dal metodo usato per ottenere un insieme supercritico, la reazione a catena procede per circa un milionesimo di secondo, liberando enormi quantità di energia termica. La liberazione così rapida di una tale energia in un piccolo volume fa sì che la temperatura salga istantaneamente a decine di milioni di gradi. La rapida espansione e vaporizzazione del materiale stesso che costituisce la bomba dà origine a un'esplosione di estrema potenza.
Il problema della bomba atomica non si ferma al 1945
Dopo l'esplosione delle due bombe sul Giappone la seconda guerra mondiale terminò. Bisognava ora ristabilire l'ordine e riorganizzare il mondo dopo i terribili sconvolgimenti politico-militari causati dal conflitto. L'impresa non si rivelò facile, soprattutto per quanto riguardava la divisione della Germania che rimaneva una minaccia sia per i francesi a ovest sia per i russi a est.
Bisognava inoltre aggiungere che tra le potenze vincitrici v'erano l'Unione Sovietica e gli USA, due nazioni unite durante il conflitto per distruggere il nazismo, ma separate da ideologie politiche diametralmente opposte; fu quindi inevitabile la "rottura" dell'alleanza tra le due superpotenze alla fine della guerra. La fine dei buoni rapporti tra USA e URSS ebbe inevitabili ripercussioni sulla spartizione della Germania. L'Unione Sovietica teneva sotto controllo la parte orientale che diventò nel 1949 la Repubblica Democratica Tedesca con capitale Pankow; gli USA, la Francia e la Gran Bretagna dominavano il settore occidentale, futura Repubblica Federale Tedesca con capitale Bonn. L'Europa e il mondo intero erano divisi in due e fu inevitabile che le tensioni tra i due blocchi aumentassero sempre più, specialmente quando, nel 1949, la Russia compì il suo primo esperimento nucleare che levò agli USA il primato atomico. Lo spettro di una terza guerra mondiale incombeva minaccioso perché avrebbe significato, molto probabilmente, l'annientamento del genere umano, date le dimensioni che il conflitto nucleare avrebbe potuto raggiungere. Ci fu una vera e propria corsa agli armamenti, seguita da un ricerca sfrenata di alleanze militari che si concretizzarono nel 1949 con la firma del Patto Atlantico tra i paesi dell'ovest: nasceva così la NATO che comprendeva undici paesi tra i quali l'Italia. A questa mossa, la Russia rispose nel 1955 con la firma del Patto di Varsavia, sottoscritto da gran parte dei paesi dell'Europa orientale.
Ma la lotta si svolse anche su un piano economico dal momento che fu approvato, negli USA, il cosiddetto Piano Marshall, un sistema di aiuti economici concessi dagli Stati Uniti ai paesi alleati in Europa per risollevare le sorti della loro economia. Tale progetto portò indubbi benefici ai paesi europei provati dalla guerra, anche se vi era il rischio di rimanere strettamente vincolati allo strapotere statunitense perdendo l'autonomia. Si tentò quindi di formare associazioni di collaborazione economica che garantissero l'indipendenza dei singoli paesi alleati con gli USA: nacquero così l'OECE, la CECA, l'EURATOM e, infine, nel 1957 la CEE. A queste unioni economiche tra i paesi dell'ovest, la Russia rispose con la formazione del COMECON, un consiglio per la mutua assistenza economica tra i paesi dell'est.
In un clima di così grande tensione, concentrato soprattutto sul vecchio continente, anche le questioni internazionali considerate meno importanti fino a quel momento diventarono il pretesto per inasprire la lotta e aumentare gli attriti tra le due superpotenze. Un caso che ha costituito motivo di grande tensione in tutto il mondo, perché si sfiorò l'uso della bomba nucleare, fu la Guerra di Corea.
Dopo la Seconda Guerra Mondiale, la Corea era divisa in due zone: la Corea del Nord, controllata dai Russi, e la Corea del Sud, controllata dagli Americani. Il casus foederis fu la violazione del confine, posto sul 38° parallelo, da parte delle truppe del Nord considerate come "invasori" dal Consiglio di Sicurezza dell'ONU (in quella seduta non era presente il rappresentante russo per una forma di protesta contro l'esclusione della Cina Popolare dal consesso delle Nazioni Unite, sostituita dalla Cina Nazionalista di Chiang Kai-shek). Iniziò così, con l'approvazione dell'ONU, una guerra sanguinosa che si protrasse per oltre 3 anni e non portò ad alcun risultato: i confini rimasero pressoché gli stessi, le due superpotenze conservarono la loro influenza, anche se la guerra procurò un milione e mezzo di morti per lo più tra i civili. Il rischio che il mondo ha corso durante questa guerra è stato di enormi proporzioni dal momento che alcuni documenti trovati in un secondo tempo hanno testimoniato come alcuni gruppi militari americani e russi avrebbero fatto pressioni sui loro governi per usare la bomba atomica. Ciò che probabilmente ha evitato la catastrofe è stata la reciproca paura delle due superpotenze, in quanto, dopo il 1949, nessuna delle due possedeva il "monopolio atomico" e quindi si sarebbe sviluppata una lotta ad armi pari che avrebbe potuto distruggere il mondo.
La bomba atomica: il problema morale
Da quando è stato inventato il primo ordigno, gli esperimenti sul nucleare e sulla successiva bomba all'idrogeno si sono moltiplicati e, di conseguenza, è aumentato il rischio di una totale distruzione del pianeta in caso di un impiego massiccio di tali armi. Il problema è stato immediatamente compreso anche dalla comunità scientifica che si era direttamente interessata alla realizzazione della bomba e, già dopo il '45, alcuni scienziati come Einstein e Heisenberg mostravano il loro disappunto e la loro effettiva paura di fronte all'espandersi di una così grande minaccia. Uno dei punti chiavi sottolineato da Einstein "nell'appello per la pace" del 1955 è quello di "mettere da parte i sentimenti politici e di considerarsi solo come membri di una specie biologica che ha avuto una storia importante e della quale nessuno di noi può desiderare la scomparsa". Einstein insistette più volte sul fatto che la bomba atomica e la nuova bomba H, se impiegate in numero elevato, senza alcun dubbio avrebbero provocato una morte generale di ogni forma di vita, non solo per causa diretta dello scoppio, ma anche e soprattutto per la prolungata "pioggia mortale" che investirebbe il pianeta: il genere umano verrebbe "torturato dalle malattie e dalla disintegrazione". Risulta quindi ovvia la domanda finale che gli scienziati si pongono: "...dobbiamo porre fine alla razza umana oppure l'umanità dovrà rinunciare alla guerra?"
Di fronte a questo interrogativo ritorna di attualità un tema proposto da Hegel agli inizi dell'ottocento. Egli infatti sosteneva ne Enciclopedia delle scienze filosofiche in compendio che la guerra non solo fosse inevitabile e necessaria (allorquando non vi siano le condizioni per un accomodamento delle controversie tra stati), ma anche altamente morale. Per sostenere questa tesi egli faceva un esempio, diventato celebre, con il quale paragonava la guerra al "movimento dei venti che preserva il mare dalla putredine, nella quale sarebbe ridotto da una quiete durevole". Hegel inoltre sosteneva l'impossibilità dell'esistenza di un diritto internazionale che potesse regolare le controversie tra stati, anche se ciò è stato in parte smentito dalla storia dopo la creazione dell'ONU. Bisogna però dire che la filosofia di Hegel è alquanto datata e sicuramente agli inizi dell'ottocento nessuno si sarebbe immaginato le grandi trasformazioni del secolo successivo. A ogni modo, secondo il filosofo tedesco, l'unico giudice è la Storia, cioè lo Spirito, che si fonda principalmente sulla guerra e usa i grandi personaggi (come Napoleone o Cesare) soltanto per raggiungere il suo fine, cioè conoscere se stesso.
- Il funzionamento, lo sviluppo storico, i problemi politici e morali della bomba atomica (questa pagina);
- Dal contesto storico alle testimonianze dei presenti all'impiego della prima bomba atomica.
Fonti e letture consigliate
N. Abbagnano, G. Fornero, Protagonisti e testi della filosofia, Paravia, Torino, 1196;
A. Desideri, M. Themelly, Storia e storiografia, D'Anna casa editrice, Firenze, 1997;
F. Cavino Olivieri, Storia il Novecento, N.E.G., Genova, 1998;
C. Bonanno, La critica storica, il novecento, Liviana, Torino, 1997;
R. Maiocchi, L'era Atomica, Giunti, 1998;
A cura del Corriere della Sera, Un secolo in prima pagina: La bomba atomica, RCS editore, 2000;
AA.VV., Enciclopedia Garzanti di filosofia, Garzanti, 1995.
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