Andrea Polini
present:
LA BOMBA ATOMICA
Che cos’è
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La bomba atomica o bomba A è il nome comune della
bomba a fissione nucleare incontrollata. È’ un ordigno
esplosivo,appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui
energia è prodotta dalla reazione di fissione nucleare, cioè
la divisione del nucleo atomico di un elemento pesante in
due o più frammenti da parte di un neutrone, liberando un
certo numero di neutroni. Questi possono, a loro volta,
produrre nuove fissioni su altri nuclei innescando una
reazione a catena e liberando grandi quantità di energia.
Quando una bomba atomica esplode, l’energia si libera in
tre principali forme:
Circa la metà si libera sotto forma di energia meccanica.
Un terzo sotto forma di energia termica
Il resto sotto forma di radiazioni ionizzanti.
Storia
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Il fondamento teorico è il principio di equivalenza massa-energia espresso
dall’equazione E=mc2 prevista nella teoria della relatività ristretta di Albert Einstein.
Evidenzia la possibilità di trasformare direttamente la materia in energia o
viceversa. Einstein non vide le applicazioni pratiche di questa scoperta. Intuì però
che il principio di equivalenza massa-energia poteva spiegare il fenomeno della
radioattività, ovvero che certi elementi emettono energia spontanea. L’idea che una
reazione nucleare si potesse anche produrre artificialmente con una reazione a
catena fu sviluppata nella seconda metà degli anni ’30 in seguito alla scoperta del
neutrone. Alcune delle principali ricerche in questo campo furono condotte
dall’italiano Enrico Fermi. Un gruppo di scienziati europei rifugiatisi negli Stati Uniti
d’America ( Enrico Fermi, Leo Szilard, Edward Teller ed Eugene Wigner ) si
preoccuparono del possibile sviluppo militare del principio. Nel 1939 gli scienziati
Fermi e Szilard persuasero Albert Einstein a scrivere una lettera al Presidente
Roosevelt per segnalare che c’era la possibilità ipotetica di costruire una bomba
utilizzando il principio della fissione ed era probabile che il governo tedesco avesse
già disposto delle ricerche in materia. Il governo USA cominciò così ad interessarsi
segretamente al progetto. Nel giugno del 1942 Robert Oppenheimer scoprì che era
possibile costruire una bomba atomica e il 2 dicembre 1942 un gruppo di scienziati
guidato da Fermi assemblò il primo reattore nucleare a fissione che raggiunse la
condizione di criticità. La prima bomba all’uranio fu sganciata sul centro della città
di Hiroshima il 6 agosto 1945. La seconda bomba, al plutonio, fu sganciata su
Nagasaki il 9 agosto 1945. Questi sono stati gli unici casi di impiego bellico di armi
nucleari.
Materiali Fissili
►I
materiali fissili utilizzati nelle bombe atomiche
sono l‘uranio arricchito o il plutonio 239, che
possono essere prodotti solo in paesi altamente
industrializzati, essendo richiesta a monte
l'esistenza di un ciclo di arricchimento dell'uranio o
di reattori nucleari o altri sistemi capaci di
produrre plutonio 239. Il prodotto di scarto del
processo di arricchimento è il cosiddetto uranio
impoverito. È classificato come scoria radioattiva,
ma viene usato per costruire proiettili e bombe in
sistemi d'arma convenzionali.
Principio Di Funzionamento
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Il principio della bomba atomica è la reazione a catena di fissione nucleare, il fenomeno fisico per cui il
nucleo atomico di certi elementi si può dividere (fissione) in due o più nuclei di elementi più leggeri
quando viene colpito da un neutrone libero. Gli isotopi che è possibile utilizzare sono l'uranio 235 e il
plutonio 239. Questi metalli pesanti sono i materiali fissili per eccellenza. Però la reazione a catena
avviene se, e solo se, la probabilità di cattura dei neutroni da parte dei nuclei fissili è sufficientemente
alta, cioè in parole povere se questi nuclei sono numerosi e molto vicini fra loro.
L’energia meccanica si propaga dal punto dell’esplosione come un’ onda trasportata dall’aria; entro una
certa zona tutto intorno al luogo dell’esplosione qualunque costruzione viene rasa al suolo. La distanza
entro cui si verifica la distruzione completa dipende dalla potenza della bomba ma anche dalla quota alla
quale viene fatta esplodere. L’aumento di pressione che si verifica in seguito all’esplosione genera un’
onda d’urto che viaggia ad una velocità di 500m/s. Se l’esplosione avviene in aria a bassa quota, l’onda
d’urto viene riflessa dal suolo dopo aver provocato un cratere profondo 80m e largo 700m.
Qualche secondo dopo l’esplosione il gas, caldissimo, acquista una velocità ascensionale risucchiando
violentemente verso l’alto l’aria ed i detriti circostanti provocati dall’esplosione stessa e assumendo la
caratteristica forma a fungo.
Altro effetto immediato dell’esplosione è quello termico: si raggiungono in un istante temperature
elevatissime di decine di milioni di gradi: tutto ciò che è incendiabile entro un raggio di una decina di
chilometri prende fuoco.
Circa un sesto dell’energia liberata viene emessa sottoforma di radiazione ionizzanti. Queste provocano
negli esseri viventi effetti che possono manifestarsi anche dopo parecchi anni dall’esplosione.
L’esposizione alle radiazioni modifica la struttura delle cellula provocando danni la cui gravità dipende
dall’intensità della radiazione stessa e dal tempo di esposizione ad essa. Il danno si può manifestare
immediatamente, per gli effetti meccanici, termici o delle radiazioni prodotte dall’esplosione oppure può
insorgere dopo anni con la comparsa di tumori e leucemie. I soggetti esposti possono portare un segno
nascosto non meno terribile: l’alterazione del loro patrimonio genetico.E’ un effetto che si può rilevare
nelle generazioni successive. Le radiazioni sono infatti agenti mutageni cioè capaci di provocare
“mutazioni” nel patrimonio genetico. Se queste mutazioni interessano le cellule sessuali i danni possono
essere trasmessi ai figli.
Hiroshima e Nagasaki
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Il mattino del 6 agosto 1945 alle 8.16, l'Aeronautica
militare statunitense lanciò la bomba atomica "Little Boy"
sulla città giapponese di Hiroshima. I tre aeroplani
americani erano i bombardieri Enola Gay, The Great Artiste
e un altro aereo chiamato Necessary Evil cioè "Male
necessario“ che aveva la sola funzione di documentare
l’esplosione attraverso una serie di fotografie. Fu l’ Enola
Gay che lanciò "Little Boy" sul centro di Hiroshima.
L'esplosione si verificò a 580 metri dal suolo, con uno
scoppio equivalente a 13 chilotoni di TNT, uccidendo sul
colpo tra le 70.000 e le 80.000 persone. Circa il 90% degli
edifici venne completamente raso al suolo. Tre giorni dopo
fu sganciato l’ordigno "Fat Man" su Nagasaki che provocò
circa 40.000 morti sul colpo ed ebbe effetti non meno
devastanti del primo bombardamento.
Modello della prima bomba atomica al plutonio (nome in codice "The
Gadget") impiegata nel "Trinity test".
Il fungo atomico, causato da "Fat Man" su Nagasaki,
raggiunse i 18 km di altezza
Ricostruzione post-guerra di "Little Boy".
Ricostruzione post-bellica di "Fat Man".
Fine
► Siti:
Wikipedia
http://knightstrife.altervista.org/Pagine/La_bo
mba_Atomica.htm
http://cronologia.leonardo.it/storia/a1945i.ht
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