Bomba H e orologio della fine del mondo

La notizia del recente test di un ordigno termonucleare in Corea del Nord ha aumentato improvvisamente il livello di guardia dei ministeri della difesa di molti paesi del mondo. Il regime nordcoreano ha dichiarato di aver portato a termine con successo l’esplosione della prima bomba H di un arsenale che bla bla bla, tutta la tipica retorica di una dittatura estremamente militarizzata.

Un approccio più “umano” all’argomento fu espresso, dopo aver assistito alla prima esplosione nucleare, dal responsabile del test, Ken Bainbridge, che dichiarò “adesso siamo tutti figli di puttana”. In effetti, era la prima volta che l’uomo aveva costruito un’arma in grado di distruggere la vita sulla Terra. Ma come funzionano queste esplosioni nucleari? Perché l’arma atomica è considerata così cruciale e così pericolosa? E, infine, cosa può davvero avere in mano l’esercito della Corea del Nord? Sono domande molto impegnative, per le quali un nostro post può dare solo un breve sguardo all’argomento: per questo, invitiamo i lettori interessati a leggere anche altre fonti, naturalmente verificandone sempre l’attendibilità.

Esistono due tipi di bombe atomiche: a fissione o a fusione nucleare. Le prime sono state costruite e impiegate per prime. Il loro principio di funzionamento è relativamente semplice. Ci sono nuclei, tipicamente molto pesanti, che naturalmente si spezzano in due nuclei più piccoli emettendo energia. Tra questi, i più usati per le armi e per le centrali nucleari sono l’isotopo 235 dell’uranio e l’isotopo 239 del plutonio. Quando uno di questi nuclei si spezza, “evaporano” anche due o tre neutroni. Questi neutroni, a loro volta, possono indurre altre fissioni, provocando potenzialmente una reazione a catena che porta alla distruzione di una buona parte dei nuclei e alla liberazione di un’enorme quantità di energia. Il fatto che la reazione a catena avvenga o meno è legato semplicemente alla quantità di materiale fissile: in una sfera di U235 o di Pu239 abbastanza grande, sarà più probabile che i neutroni prodotti da una fissione ne provochino altre, piuttosto che si liberino nell’ambiente circostante. Una bomba a fissione è formata sostanzialmente da “pezzi” di materiale fissile che vengono fatti implodere per superare la densità critica. Immediatamente si innesca la reazione a catena e voilà, la bomba è servita.

Questo sistema ha una forte limitazione: non si può  costruire una bomba troppo grande. La bomba di Hiroshima era fatta esattamente così. Una carica esplosiva faceva collidere un proiettile di U235 contro un bersaglio dello stesso materiale, per una massa complessiva di circa 60kg. Insieme superavano la massa critica, da soli no. Non sarebbe stato possibile produrre una bomba molto più grande con questa tecnologia: i singoli pezzi sarebbero stati troppo vicini alla criticità. Le bombe al plutonio hanno un sistema di funzionamento un po’ diverso, ma il concetto non cambia.

Non paghi delle bombe a fissione, le forze armate hanno costruito armi ancora più potenti, partendo dal fatto che, a differenza dei nuclei molto pesanti che emettono energia quando si spezzano, quelli molto leggeri emettono energia quando si legano. In particolare, “bruciare” isotopi dell’idrogeno per produrre elio è quello che succede all’interno delle stelle e che vorremmo fare nei reattori a fusione nucleare per produrre dell’energia; per ora, siamo riusciti a costruire così delle bombe. L’idea è, anche in questo caso, piuttosto semplice. Si mettono insieme del deuterio o del trizio, oppure dell’idrogeno e del litio, e si innesca la fusione nucleare con una “pre-esplosione”. Anche nei proiettili da pistola c’è un fulminante che esplode quando viene colpito dal percussore e che innesca l’esplosione della polvere da sparo: in una bomba a fusione, di solito chiamata bomba H, proprio perché usa idrogeno come esplosivo, o bomba termonucleare, al posto della polvere da sparo c’è, appunto, deuterio e trizio o idrogeno e litio, mentre al posto del fulminante c’è una bomba al plutonio. “Accendere” la fusione nucleare, tuttavia, non è per niente semplice. Un complesso schema di specchi per i neutroni e di “convogliatori” per l’energia sviluppata nell’esplosione dell’innesco provoca la fusione della carica principale.

Per avere un’idea della potenza di questi ordigni, consideriamo che le bombe convenzionali più potenti provocano esplosioni equivalenti ad una decina di tonnellate di tritolo, l’atomica di Hiroshima era equivalente a 15.000 tonnellate di tritolo (15kiloton), le più potenti bombe a fissione possono arrivare a 500kiloton e le più potenti bombe a fusione possono arrivare a 50.000kiloton (50megaton). La più potente bomba mai costruita, la Tsar Bomba, è stata fatta esplodere nel 1961 in Novaja Zemlija, arcipelago a nord della Russia: l’esplosione è stata così violenta da determinare la distruzione totale per un raggio di oltre 50 chilometri.

Se una bomba da 50megaton fosse sganciata su Milano, questa sarebbe la zona all'interno della quale non rimarrebbe nessun edificio in piedi.
Se una bomba da 50megaton fosse sganciata su Milano, questa sarebbe la zona all’interno della quale non rimarrebbe nessun edificio in piedi.

La Corea del Nord ha intrapreso negli ultimi anni una serie di test di ordigni nucleari: la potenza di queste bombe è sempre stata molto limitata rispetto a quelle prodotte dagli altri paesi del “club atomico” (Stati Uniti, Russia, Cina, Regno Unito, Francia, India e Pakistan). In questo caso, anche se i tracciati sismici confermano che sia avvenuta un’esplosione molto forte nell’area indicata dal regime come teatro del test, i dati indicano una potenza di “pochi” kiloton. Si dovrebbe trattare quindi di una bomba o molto piccola o molto inefficiente, in grado comunque di provocare la distruzione di una piccola città.

Non vogliamo qui dare interpretazioni geopolitiche o strategiche alla notizia, ma solo contribuire a chiarire di cosa si parla: tuttavia, una considerazione sulla spada di Damocle che sta sulle nostre teste è opportuna. Nonostante la riduzione degli arsenali degli anni Ottanta e Novanta, le testate ancora in circolazione sono molto più che sufficienti a provocare l’estinzione dell’umanità, e con essa di molte altre specie animali e vegetali. Fin dal 1947 un gruppo di scienziati dell’Università di Chicago mantiene un “orologio dell’Apocalisse” che, in termini di quanto siamo distanti dalla mezzanotte, vuole dare un’idea di quanto sia grande il rischio di un olocausto nucleare. Inizialmente l’orologio segnava le 23:53. L’orologio è andato avanti fino alle 23:58, negli anni Cinquanta, e indietro fino alle 23:43, nel 1991. Da allora è andato solo avanti, e oggi indica le 23:57.

L’ultima volta che l’orologio è andato avanti è stato nel gennaio del 2015. Nel gennaio 2016 non c’è niente che ci faccia sperare che torni indietro. Anzi.

 

Immagine di copertina: l’esplosione di Ivy Mike, la prima bomba H americana. Nella pagina wiki (in inglese) si nota il potenziale distruttivo di quell’ordigno.

Si consiglia la lettura di questi articoli, se interessati ad approfondire:

 

  • Gabriele Truglia

    Articolo davvero bello e interessante! Una domanda: quindi il limite che non permette ad una nazione come la CDN di costruire una bomba ad idrogeno è tecnologico o di approvvigionamento del materiale fissile? Alla Corea manca il plutonio (deuterio e trizio direi che non mancano) o sono gli ingegneri coreani che non riescono a riprodurre il sistema di specchi di cui accennavi per farlo implodere correttamente?
    Grazie

    • Andre

      Il problema più grande non è l’approvigionamento di materiale fissile, stiamo comunque parlando di pochi kg di plutonio in un paese che ha alcuno piccoli reattori in funzione. Il punto è che, a fronte di un concetto relativametne semplice, la realizzazione tecnologica è davvero molto complessa. Dei 60kg di materiale fissile nell’atomica di Hiroschima, si stima che solo 1 abbia fissionato, per esempio. Non avendo altre fonti di informazione che quelle molto indirette del regime o i dati di sismografi e rivelatori di radiazioni, non ti so proprio dire cosa abbiano combinato gli scienziati nordcoreani. Probabilmente non un ordigno così micidiale, ma comunque sufficiente a fare danni molto estesi, se utilizzato.

      • Gabriele Truglia

        Grazie, allora confidiamo nella loro incompetenza …

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