Bomba nucleare e bomba termonucleare sono due tipi di ordigni che sfruttano l’energia contenuta nel nucleo atomico per produrre effetti distruttivi. La bomba nucleare, impropriamente chiamata anche bomba atomica, sfrutta il principio di fissione, cioè della divisione dei protoni dai neutroni contenuti nel nucleo atomico, per produrre la sua forza devastante.
La fissione nucleare
Affinché la reazione di fissione si riproduca a catena (cioè senza alcun intervento esterno), occorre che gli atomi di cui si compone il cuore della bomba siano sufficiente grandi da essere instabili.
Un neutrone (una delle due particelle presenti nel nucleo atomico), viene fatto collidere con il nucleo di uranio-235 o plutonio-239 (il numero indica la somma di neutroni e protoni presenti nel nucleo). La presenza di una particella supplementare rende instabile il nucleo che, per ritornare ad essere stabile, si spezza liberando altri neutroni che andranno a loro volta a collidere con altri nuclei di uranio continuando la reazione. Il decadimento del nucleo di uranio, oltre a liberare energia, produce altri elementi che posso essere stronzio, xeno, tellurio, zirconio, stagno, molibdeno alcuni dei quali, essendo anch’essi instabili, rilasciano particelle radioattive (ecco quindi la radioattività che abbiamo ogni qualvolta scoppia una bomba nucleare).
La prima bomba nucleare creata a Los Alamos
La prima bomba nucleare è stata prodotta nei laboratori di Los Alamos, negli Stati Uniti, nel 1945 nei cui laboratori lavoravano centinaia di fisici, chimici, ingegneri e tecnici in una corsa con il tempo per raggiungere la fissione dell’uranio prima dei nazisti. Gli scienziati statunitensi raggiunsero il loro obiettivo il 16 luglio 1945 quando ad Alamogordo, nel New Mexico, venne effettuato il Trinity Test, il primo test nucleare della storia.
Tre settimane più tardi, il 6 agosto 1945, la bomba nucleare venne fatta esplodere sui cieli di Hiroshima seguita, tre giorni dopo, da quella di Nagasaki.
Edward Teller, il padre della bomba H
La bomba termonucleare, impropriamente chiamata bomba a idrogeno, venne proposta per primo dal fisico ungherese naturalizzato statunitense Edward Teller, controversa figura a cui si ispirò Peter George per il protagonista del romanzo Il dottor Stranamore.
Nel 1950 Truman approvò il progetto dopo che l’URSS ebbe fatto detonare la sua prima bomba nucleare. Il 1 novembre 1952, nell’atollo di Eniwetok, nell’Oceano Pacifico, la prima bomba termonucleare venne fatta esplodere. La teoria sulla quale si basa la bomba termonucleare è quella della fusione: anziché scindere il nucleo atomico, lo si fonde generando così altri nuclei più massicci. È lo stesso principio di fusione che alimenta le reazioni che avvengono nelle stelle. Nel caso della bomba a fusione gli elementi che vengono fatti fondere sono isotopi dell’idrogeno: il deuterio e il trizio (gli isotopi sono “varianti” di uno stesso elemento chimico, ma con un numero di neutroni differente; in questo caso il nucleo dell’idrogeno è formato da un solo protone, il nucleo del deuterio ha un protone e un neutrone, quello del trizio ha un protone e due neutroni).
Energie decine di volte superiori alla fissione
L’energia che si sviluppa dalla fusione nucleare è diverse volte (fino all’ordine di decine) superiore a quella prodotta da una bomba a fissione. Una delle principali difficoltà nell’ottenere la bomba termonucleare è data dal fatto che per ottenere la fusione, occorre raggiungere temperature dell’ordine di cento milioni di gradi centigradi. Questa temperatura si può raggiungere solo con un innesco nucleare. È per questo motivo che una bomba a fusione deve essere sempre accompagnata da una bomba nucleare che fa da detonatore. La fissione del nucleo di uranio della bomba nucleare, infatti, genera in pochi millesimi di secondo l’energia necessaria a far sì che la temperatura possa eccitare i nuclei di deuterio e trizio sino a fonderli tra loro generando elio.
L’opera devastatrice della bomba a fusione si somma, quindi a quella della fissione. L’onda di calore prodotta dall’esplosione si misura nell’ordine di decine di milioni di gradi nel punto dello scoppio, seguita da un’onda d’urto, un impulso elettromagnetico che mette fuori uso ogni tipo di apparecchiatura elettrica non schermata, e dalle radiazioni.
