Il fondamento teorico è il principio di equivalenza massa-energia, espresso dallequazione E=mc² prevista nella teoria della relatività ristretta di Albert Einstein. Questa equivalenza generica suggerisce in linea di principio la possibilità di trasformare direttamente la materia in energia o viceversa. Einstein non vide 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, e una qualche reazione che implicasse lequivalenza poteva essere la fonte di luminosità che accende le stelle. Successivamente, si avanzò lipotesi che alcune reazioni che implicano questo principio potevano effettivamente avvenire allinterno dei nuclei atomici. Il decadimento dei nuclei provoca un rilascio di energia. Lidea che una reazione nucleare si potesse anche produrre artificialmente e in misura massiccia, sotto forma cioè di reazione a catena, fu sviluppata nella seconda metà degli anni trenta in seguito alla scoperta del neutrone. Alcune delle principali ricerche in questo campo furono condotte in Italia da Enrico Fermi. Un gruppo di scienziati europei rifugiatisi negli Stati Uniti dAmerica (Enrico Fermi, Leo Szilard, Edward Teller ed Eugene Wigner) si preoccuparono del possibile sviluppo militare del principio. Nel 1939, gli scienziati Fermi e Szilard, in base ai loro studi teorici, persuasero Albert Einstein a scrivere una lettera al presidente Roosevelt per segnalare che cera 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 statunitense cominciò così a interessarsi alle ricerche. Enrico Fermi proseguì poi negli Stati Uniti nuove ricerche sulle proprietà di un isotopo raro delluranio, luranio 235, fino a ottenere la prima reazione artificiale di fissione a catena autoalimentata: il 2 dicembre 1942, il gruppo diretto da Fermi assemblò a Chicago la prima pila atomica o reattore nucleare a fissione che raggiunse la condizione di criticità, costituito da una massa di uranio naturale e grafite disposti in maniera eterogenea. Pochi mesi prima, nel giugno del 1942, in base ai calcoli fatti in una sessione estiva di fisica alluniversità della California guidata da Robert Oppenheimer, si era giunti alla conclusione che era teoricamente possibile costruire una bomba che sfruttasse la reazione di fissione a catena. La sua realizzazione tecnica richiedeva però enormi finanziamenti. La prima bomba atomica fu realizzata con un progetto sviluppato segretamente dal governo degli Stati Uniti. Il programma assunse scala industriale nel 1942 (cfr. Progetto Manhattan). Per produrre i materiali fissili, luranio 235 e il plutonio, furono costruiti giganteschi impianti con una spesa complessiva di due miliardi di dollari dellepoca. I materiali (escluso il plutonio prodotto nei reattori dei laboratori di Hanford nello stato del Washington e luranio prodotto nei laboratori di Oak Ridge) e i dispositivi tecnici, principalmente il detonatore a implosione, furono prodotti nei laboratori di Los Alamos, un centro creato apposta nel deserto del New Mexico. Il progetto era diretto da Robert Oppenheimer e includeva i maggiori fisici del mondo , molti dei quali profughi dall Europa. La prima bomba al plutonio (nome in codice The Gadget) fu fatta esplodere nel Trinity test il 16 luglio 1945 nel poligono di Alamogordo, in New Mexico. La prima bomba alluranio (Little Boy) fu sganciata sul centro della città di Hiroshima il 6 agosto 1945. La seconda bomba al plutonio, denominata in codice Fat Man, fu sganciata invece su Nagasaki il 9 agosto 1945. Questi sono stati gli unici casi dimpiego bellico di armi nucleari, nella forma del bombardamento strategico. LUnione Sovietica recuperò abbastanza rapidamente il ritardo e sperimentò la prima bomba a fissione il 29 settembre 1949, ponendo così fine al monopolio degli Stati Uniti dAmerica. La Gran Bretagna , la Francia e la Repubblica Popolare Cinese sperimentarono un ordigno a fissione rispettivamente nel 1952, nel 1960 e nel 1964 . Le testate nucleari, basate sia sul principio della fissione nucleare che della fusione termonucleare possono essere installate, oltre che su bombe aeree, su missili, proiettili dartiglieria, mina o siluri.
Posted on: Sun, 24 Nov 2013 20:42:18 +0000
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