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ARMI NUCLEARI / 1: Progetto Manhattan

Ovvero come si giunse alla realizzazione della prima arma di distruzione di massa della storia

di Alessandro Moroni
LE ARMI UCCIDONO 4 VOLTE

All’inizio di gennaio Benedetto XVI, parlando a Roma al Corpo Diplomatico, ha detto che “sulla base di dati statistici disponibili si può affermare che meno della metà delle immense somme globalmente destinate agli armamenti sarebbe più che sufficiente per togliere stabilmente dall’indigenza lo sterminato esercito dei poveri”. Quanti hanno già fatto questa affermazione? Eppure le armi continuano ad essere costruite.

Per il solo fatto di essere costruite, le armi uccidono quattro volte:
UNA PRIMA VOLTA perché nel momento in cui sono costruite e comprate, sottraggono risorse alla sanità, all’istruzione, allo sviluppo.
UNA SECONDA VOLTA perché impegnano a progettare strumenti di morte sempre più raffinati tante intelligenze che potrebbero dedicarsi allo studio di nuovi modi di coltivare la terra, di nuovi farmaci, di nuove fonti di energia...
UNA TERZA VOLTA perché usate, tolgono la vita.
UNA QUARTA VOLTA perché preparano la vendetta degli sconfitti.

La storia dell’invenzione della bomba atomica e del suo impiego successivo è esemplare di questo spreco di risorse e di vite umane. Per questo abbiamo scelto di raccontarla in un dossier di 3 puntate. Perché ognuno di noi ha il diritto di sapere ed il dovere di cambiare.

A cura della redazione

 

Progetto Manhattan è un nome che a molti, specie tra i più giovani, non dirà molto. Altri invece, un po’ più appesantiti dagli anni o semplicemente interessati ai nodi cruciali della Storia, ricorderanno di avere studiato o letto da qualche parte che quello è il nome in codice che fu dato alla realizzazione della prima arma di distruzione di massa creata dall’uomo. La bomba atomica a fissione di nuclei pesanti, o Bomba A (così denominata per distinguerla dalla più distruttiva Bomba H, a fusione di nuclei leggeri) uscì dai laboratori di Los Alamos nella primavera del 1945 e fu utilizzata con effetti devastanti sulle città giapponesi di Hiroshima e di Nagasaki nell’estate dello stesso anno, ponendo fine alla seconda guerra mondiale ma gettando una luce sinistra sul futuro dell’umanità. Di fatto, quello è rimasto fino ad oggi (e, a Dio piacendo, rimarrà per sempre) l’unico utilizzo bellico dell’energia nucleare.
Alcuni dei più importanti siti del Progetto Manhattan sul territorio degli Stati Uniti.

Quello che probabilmente è meno noto è che la concentrazione di cervelli che rese possibile la realizzazione del progetto non fu, inizialmente, guidata dall’alto ma si determinò in conseguenza di determinati presupposti scientifici, economici e politici. I passi da gigante compiuti nel corso del primo trentennio del ventesimo secolo nel campo della fisica teorica, della relatività e della radioattività condussero gli scienziati di tutto il mondo negli anni ’30 a focalizzare la propria attenzione sulla fisica nucleare come il contesto sperimentale più logico dove verificare gli assunti teorici. A quell’epoca gli Stati Uniti costituivano già la più naturale sorgente di fondi per i progetti più costosi, e già questo costituiva un potente impulso alla migrazione per tanti brillanti fisici, chimici e ingegneri europei. E infine, l’avvento del nazismo in Germania con il conseguente progressivo imbarbarimento della politica in Europa (in breve tempo destinata a cadere sotto il dominio di regimi totalitari, con l’eccezione di Francia ed Inghilterra), con il truce corollario di persecuzioni antisemite, indusse alla fuga molti scienziati ebrei, e non solo. Non era ebreo il più grande fisico italiano di sempre, Enrico Fermi, ma lo erano altri ricercatori facenti capo al suo gruppo di ricerca, e lo era anche sua moglie: per cui “colse la palla al balzo” e nel 1938 dopo avere ritirato il Premio Nobel a Stoccolma non prese la via di casa, ma insieme a tutta la famiglia raggiunse direttamente i colleghi e amici americani.

La strada da lui scelta era già stata seguita da altri, e altri ancora l’avrebbero intrapresa presto; sta di fatto che allo scoppio della Seconda Guerra Mondiale, nel settembre del 1939, gli Stati Uniti detenevano già la più alta concentrazione di fisici del pianeta. Sono proprio alcuni di loro, transfughi dalla Germania (Leo Szilard, Edward Teller ed Eugene Wigner) a mettere in allarme la comunità scientifica operante negli U.S.A., rivelando come gli studi condotti in Germania dal grande fisico teorico Werner Heisenberg avrebbero potuto condurre alla realizzazione di un’arma letale che sfruttasse le immense quantità di energia sprigionate dalla fissione nucleare recentemente scoperta. Senza volere entrare in dettagli tecnico-scientifici, sicuramente al di là dello scopo di questo dossier, accennerò brevemente al fatto che la fissione nucleare consiste nel frazionamento di un nucleo pesante in due nuclei più leggeri, ottenibili bombardando il nucleo originario con neutroni (particelle nucleari a carica neutra) opportunamente rallentati.

1938 - Fermi ritira a Stoccolma
il Nobel per la Fisica
Nel frazionamento si attua una minima perdita di massa, alla quale corrisponde una liberazione istantanea di energia calcolabile in base alla celebre equazione di Einstein, E=mc². Essendo il quadrato della velocità della luce un fattore esponenziale pari a 10 elevato alla sedicesima potenza, è intuitivo come su scala macroscopica anche la perdita di pochi microgrammi di massa determini istantaneamente uno sviluppo di energia elevatissimo, con le conseguenze che è facile immaginare. In effetti il pericolo che un simile ordigno potesse finire in mano ad Hitler nel 1939 appariva molto concreto e reale: da cui il naturale impulso a riunire tutte le risorse umane, scientifiche ed economiche disponibili affinché la corsa alla bomba, come fu definita, potesse essere vinta dai buoni. Il primo passo compiuto da Leo Szilard, il fisico di origini ungheresi che almeno inizialmente più sentì la gravità del problema, fu di ottenere un avallo ufficiale, tale da far sì che le diverse ricerche in corso potessero essere riunite sotto un unico ombrello, con la benedizione governativa (e le ricadute finanziarie che ovviamente ne sarebbero derivate!).

Einstein (a sinistra) e Oppenheimer (a destra).
Dopo considerevoli sforzi riuscì a convincere nientemeno che Albert Einstein, lo scienziato più famoso del pianeta, a firmare una lettera indirizzata al Presidente Roosevelt in persona, che sollecitava gli Stati Uniti a sviluppare rapidamente un programma di armamento atomico. Il presidente accettò. Ulteriori eventi contribuirono a far precipitare le cose, primo tra tutti il bombardamento di Pearl Harbour, base navale della flotta americana del Pacifico, alle Hawaii, avvenuto il 7 dicembre 1941 ad opera dei giapponesi. Anche gli U.S.A. si trovavano in guerra.
Il problema della centralizzazione venne risolto assegnando il coordinamento scientifico dell’intero progetto a Robert Oppenheimer, un fisico teorico ebreo che avrebbe presto evidenziato anche eccezionali capacità logistiche e diplomatiche; e nominando responsabile esecutivo il generale Leslie Groves, già responsabile di approvvigionamenti ai massimi livelli dell’esercito americano e la cui energia e capacità di risolvere con soluzioni semplici ed immediate i problemi apparentemente più complessi si sarebbero rivelati decisivi.
Il lavoro da svolgere era immenso e le difficoltà scientifiche, logistiche, finanziarie apparentemente insormontabili: si tenga presente che tutto doveva altresì avvenire nell’ambito della massima segretezza e che nulla di ciò che veniva preparato nei numerosi siti disseminati sul territorio doveva trapelare!
Spesso discussioni a non finire nascevano in seno al gruppo di scienziati incaricati del progetto: la prima e più importante fu in merito al radionuclide da fissionare. Abbastanza presto si capì che un isotopo minore dell’Uranio (il 235) una volta separato dalla miscela esistente in natura (nella quale prevale l’elemento 238) aveva caratteristiche tali da classificarlo molto promettente per l’innesco della bomba. Il problema era costituito dall’estrema difficoltà della separazione, che comportava costi elevatissimi. Avviati i primi test, ci si avvide delle ottime potenzialità fornite anche dal Plutonio-239. Il Plutonio è un elemento non esistente in natura ma sintetizzabile a partire dall’irraggiamento neutronico di Uranio-238; siccome tale processo era comunque parte dello sviluppo generale, presto si comprese che questo Plutonio di passaggio poteva essere accumulato per andare a costituire a sua volta materiale di innesco della bomba.

Il Generale Leslie Groves (a sinistra) venne nominato comandante militare del Progetto Manhattan Project, mentre Robert Oppenheimer (a destra) direttore scientifico.
Furono istituiti vari gruppi di lavoro, sostanzialmente riconducibili a due macrodivisioni: i teorici, incaricati di sviluppare il modello ispiratore del funzionamento della bomba; e gli sperimentali (facenti capo ad Enrico Fermi), che di pari passo avrebbero dovuto occuparsi della messa in opera del progetto. Per fare il punto sul lavoro svolto e per rivedere la teoria generale delle reazioni di fissione, Oppenheimer riunì il primo gruppo in una sessione estiva all'Università della California nel giugno 1942. Hans Bethe, John Van Vleck, Edward Teller, Felix Bloch, Richard Tolman ed Emil Konopinski concordarono sulla realizzabilità della bomba a fissione. La reazione a catena poteva essere innescata assemblando una massa critica di plutonio-239 o di uranio-235, a sua volta ottenibile facendo implodere una sfera cava contenente due masse subcritiche (non tali da permettere l’innesco della reazione nucleare di fissione) dello stesso materiale. Non mancarono discussioni, anche molto accese, specialmente dal momento in cui Teller intravide un'altra possibilità: circondando una bomba a fissione con i due radioisotopi dell’Idrogeno (deuterio e trizio), sarebbe stato possibile costruire una superbomba, molto più potente. Era già l’intuizione della Bomba H, a fusione nucleare; la cui realizzazione fu però per il momento accantonata, soprattutto per evitare dispersioni di risorse dal già lanciatissimo progetto originario. Lo stesso Teller sollevò la possibilità che una bomba atomica potesse innescare una reazione a catena talmente incontrollata da poter incendiare tutta l'atmosfera… oggi sembra inverosimile che i massimi scienziati del pianeta possano essersi trastullati per anni con un dubbio del genere, ma il tutto appare assolutamente più logico se ci caliamo nel contesto degli anni ’40, e delle limitate risorse di calcolo all’epoca disponibili! Di fatto, il dubbio rimase come una spina nel fianco dell’intero progetto che non si estinse completamente fino al primo test nucleare vero e proprio, anche se già alla fine di quell’anno Bethe aveva, con argomentazioni teoriche, dimostrato l’impossibilità di una simile possibilità. Avvenne così che quella conferenza fornì non solo le basi teoriche per la costruzione della bomba atomica, ma introdusse anche l'idea della bomba all’Idrogeno: raramente una sessione di lavori estiva di fisica è stata così determinante per il futuro dell'umanità.
La bomba atomica detta Little boy

La prima, fondamentale verifica sperimentale degli assunti teorici ebbe luogo il 2 dicembre 1942 in uno dei laboratori più improvvisati di tutta la storia della fisica: sotto le lavanderie di Stagg Field all'Università di Chicago. Il gruppo guidato da Enrico Fermi diede il via alla prima reazione a catena nucleare autoalimentata. Un messaggio in codice, “Il navigatore italiano è giunto nel nuovo mondo” fu inviato al presidente Roosevelt per avvisarlo che l'esperimento aveva avuto successo. Fermi aveva, di fatto, realizzato una pila atomica perfettamente funzionante: dalla pila alla bomba il passo non poteva che essere breve, restavano da rimuovere soltanto ostacoli di tipo tecnico.

I quali si dimostrarono tutt’altro che banali da risolvere: riguardavano soprattutto aspetti logistici e meccanici: i fondi non abbondavano, perché la guerra con i suoi costi sempre crescenti assorbiva risorse in tutte le possibili direzioni. La produzione di Uranio-235 e di Plutonio-239 nei laboratori di Los Alamos marciava a rilento; inoltre, ciò che teoricamente appariva chiaro, in sede di realizzabilità non risultava affatto semplice, in quanto se già maneggiare masse subcritiche di materiale fissile non era banale, sviluppare un congegno di sicuro funzionamento tale da fare implodere tali masse ad una velocità tale da ottenere la criticità necessaria ad innescare la reazione a catena lo era ancor meno! Non per nulla, dal successo di Fermi fino al test nucleare vero e proprio trascorsero altri due anni e mezzo.


La bomba atomica detta Fat man
Si arrivò così al Trinity Test: il primo ordigno nucleare della storia venne fatto detonare nel deserto di Alamogordo, New Mexico, 300 chilometri a sud del sito sperimentale di Los Alamos, teatro dello sviluppo principale del progetto. Il sito venne scelto perché la rarefatta atmosfera del deserto avrebbe reso osservabile l’esplosione anche al di là della distanza di sicurezza. La bomba al Plutonio venne piazzata in cima ad un traliccio, collegata ad un dispositivo che l’avrebbe fatta esplodere a distanza.

Dopo diversi rinvii, dovuti essenzialmente al maltempo, l’esplosione ebbe luogo alle 5.30 del mattino di domenica 15 luglio. Per descriverne l’effetto nulla vale quanto la dichiarazione di un ignaro camionista in viaggio attraverso il New Mexico: “Ho visto il sole sorgere verso le 5 del mattino; ma doveva aver deciso che era troppo presto, perché tornò giù e si fece rivedere un’oretta più tardi!”. La luce “più brillante di mille soli” e la sinistra nuvola a forma di fungo che s’innalzò ad Alamogordo segnava l’inizio dell’era atomica. Che lasciava subito politici, scienziati e militari di fronte a un dubbio angoscioso: ora che la bomba era pronta, che farne?

Di fatto, lo scenario internazionale era parecchio mutato e i presupposti che avevano innescato la corsa alla bomba non esistevano più: lo vedremo in dettaglio nella prossima puntata.

Alessandro Moroni


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