La perdita dell'innocenza
La fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima
Arturo Russo
Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative
Università di Palermo
La scoperta del nucleo atomico
Ernest Rutherford
(Manchester, 1911)
La diffusione delle particelle
Rutherford e
Hans Geiger
a
Diffusione alfa (prevista)
a
Modello atomico di
Joseph J. Thomson
Diffusione alfa (osservata)
a
Hans Geiger e
Robert Marsden
(1909)
L'atomo planetario
a
La prima disintegrazione nucleare
Rutherford
(1919)
Cavendish Laboratory
(Cambridge)
Come è fatto un nucleo?
Nucleo di carbonio (C)
Massa: A = 12
Carica: Z = 6
12 protoni (+)
6 elettroni (-)
Un nucleo (A, Z)  A protoni, (A-Z) elettroni
Il primo congresso internazionale
di fisica nucleare
Roma
1931
La scoperta del neutrone
James Chadwick
(Cambridge, 1932)
Protoni e neutroni
Nucleo di carbonio (C)
Massa: A = 12
Carica: Z = 6
6 protoni (+)
6 neutroni
Un nucleo (A, Z)  Z protoni, (A-Z) neutroni
Il 7° Congresso Solvay
Bruxelles
(1933)
La radioattività artificiale
Irène Curie
Frédéric Joliot
(Paris, 1934)
Vari programmi di ricerca sulla
radioattività artificiale
C. Anderson e
S. Neddermeyer
(Caltech)
E. Lawrence
(Berkeley)
C. Lauritsen
(Caltech)
Acceleratori di particelle
protoni e/o deuteroni
J. Cockroft e E. Walton
(Cambridge)
L'Istituto di Fisica di Roma
Enrico Fermi
I “ragazzi di via Panisperna"
Enrico Fermi
Franco Rasetti
Edoardo Amaldi
Emilio Segrè
Oscar D'Agostino
Ettore
Majorana
Bruno
Pontecorvo
La radioattività indotta da neutroni
(Roma, 1934)
n
Sorgente di
neutroni
Bersaglio
A
ZX
emissione
radioattiva
62 elementi irradiati
50 nuovi radionuclidi identificati
Il fenomeno è fortemente accentuato se i neutroni
sono rallentati
Il problema dell’uranio
Sorgente di
neutroni
n
238
U
92
Elementi transuranici?
Varie sostanze
radioattive
La fine del gruppo di Roma
(1935)


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


Rasetti alla Columbia University, poi a Quebec
Segrè a Palermo (e Berkeley)
D'Agostino al nuovo Istituto di Chimica del CNR
Pontecorvo a Parigi con i Joliot-Curie
Majorana in crisi
Fermi e Amaldi, a Roma, continuano la ricerca sui
neutroni lenti
La ricerca sugli elementi transuranici prodotti per
bombardamento di neutroni prosegue a Berlino e Parigi
Lise Meitner e Otto Hahn
Fritz Strassmann
Berlino
1935-38
Marzo 1938: Anschluss
Lise Meitner, ebrea
austriaca, è costretta a
lasciare la Germania
Il problema del radio
(novembre 1938)
Hahn e Strassmann trovano che
l'uranio irradiato con neutroni produce
quattro isotopi radioattivi del radio la
cui formazione e le cui proprietà non
possono essere spiegate in modo
soddisfacente dal punto di vista fisico
"Risultati straordinari"
(22 dicembre 1938)
"Dobbiamo concludere che i nostri
'isotopi del radio' hanno le caratteristiche
chimiche del bario. Ragionando da
chimici, siamo persino costretti a dire che
queste nuove sostanze sono bario, non
radio"
Die Natürwissenschaften, 6 gennaio 1939
La tavola degli elementi 1934
Natale in Svezia
Otto Frisch
Lise Meitner
Fissione nucleare !
n
Uranio
La conferma sperimentale
(Copenhagen, 16 gennaio 1939)
Il processo di fissione
produce due “frammenti”
con grande liberazione di
energia
L. Meitner, O. Frisch
(Nature, 11 febbraio 1939)
O. Frisch
(Nature, 18 febbraio 1939)
Otto Frisch
Nel frattempo … Fermi
Il premio Nobel
(10 dicembre 1938)
La famiglia Fermi arriva a New
York (2 gennaio 1939)
La notizia della scoperta della
fissione arriva in America
Washington, 28
gennaio 1939
1
2
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5
Atomic Physics Observatory
Department of Terrestrial Magnetism
1.
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5.
M. Tuve
E. Fermi
N. Bohr
G. Breit
J. Fleming
La possibilità di una reazione
a catena
Costruire la bomba?
Albert Einstein
Leo Szilard
Einstein scrive a Roosevelt
2 agosto 1939
La guerra
Pearl Harbour
(7 dicembre 1941)
Manhattan Engineering District
Robert
Oppenheimer
La strana coppia
Robert Oppenheimer
Leslie Groves
L'esplosivo nucleare
Uranio 235 (92U235)
Un raro isotopo dell'uranio (0,7 %)
Plutonio (94Pu239)
Un elemento transuranico scoperto da E. Segré
e G. Seaborg a Berkeley nel gennaio 1941)
La costruzione della bomba
(Los Alamos)
La costruzione della bomba
(Metallurgical Laboratory, Chicago)
Progettazione di una
“macchina” per la
produzione di plutonio
Enrico Fermi
Arthur Compton
Il primo reattore nucleare
Chicago, 2 dicembre 1942
La costruzione della bomba
(Hanford)
Impianti per la produzione di plutonio (1200 reattori nucleari)
La costruzione della bomba
(Oak Ridge)
Impianti per la produzione
di uranio 235
The "gadget"
Trinity test (16 luglio 1945)
La perdita dell'innocenza
Sapevamo che il mondo
non sarebbe stato più
lo stesso.
Alcuni ridevano, alcuni
piangevano, la maggior
parte taceva.
Io mi sovvenni di un
verso del poema indiano
Bhagavad-Gita [….]
"Adesso sono diventato
la Morte, il distruttore
del mondo"
Hiroshima (6 agosto 1945)
La bomba a
uranio
Nagasaki (9 agosto 1945)
La bomba a plutonio
Grazie per
l'attenzione