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Conflitto in Ucraina
28 Febbraio 2022
13:17

Come funzionano le bombe nucleari e quanto sono distruttive: le risposte del fisico Marco Casolino

Il dottor Marco Casolino dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN) ci spiega il funzionamento delle bombe atomiche e quali tipologie esistono.
A cura di Andrea Centini
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Conflitto in Ucraina

Il presidente russo Vladimir Putin ha annunciato di aver messo in stato di allerta il sistema di deterrenza nucleare, a causa di “affermazioni aggressive” da parte dei Paesi occidentali, accusati anche di aver imposto “sanzioni ostili” a seguito della guerra in Ucraina. Un salto di qualità nella comunicazione del Cremlino che ha fatto sobbalzare non poche sedie, rievocando il terrore – in realtà mai sopito – di una apocalittica guerra nucleare. Gli analisti, tuttavia, ritengono estremamente implausibile che si possa aprire un conflitto atomico e nulla al momento lascia minimamente pensare che qualcuno possa ricorrere a simili ordigni, una decisione che avrebbe conseguenze inimmaginabili. Ma dobbiamo fare i conti con la realtà: queste armi di distruzione di massa esistono e gli eserciti delle superpotenze le hanno a disposizione. Dunque come funziona esattamente una bomba atomica? E qual è la sua potenza? Lo abbiamo chiesto al dottor Marco Casolino, fisico delle particelle e Primo Ricercatore presso l’INFN, l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare, Roma Tor Vergata. Ecco cosa ci ha raccontato.

Dottor Casolino, le chiediamo innanzitutto di spiegarci come funziona una bomba atomica, un'arma tornata tristemente d'attualità

Purtroppo funziona molto bene. Ne esistono di due tipi, la bomba a fissione e quella a fusione. Quelle utilizzate su Hiroshima e Nagasaki erano bombe a fissione nucleare. Essenzialmente si prendono dei nuclei molto grandi, si fanno addensare e questi innescano la reazione a catena incontrollabile che provoca appunto l'esplosione. È detta nucleare perché rompe fisicamente il nucleo. Le energie in gioco sono milioni di volte superiori a quelle chimiche. Per questo con poca massa si può produrre molta energia; sia pacificamente, come avviene nelle centrali nucleari, che appunto per motivi bellici. Nel caso della bomba di Hiroshima, per addensare una certa quantità di uranio sopra una certa massa (la massa critica) al fine di innescare la reazione era composta da un cilindro e un cilindro conico. Erano due parti di uranio separate. Dopo lo sgancio dall'aereo, l'Enola Gay, la bomba è scesa col paracadute e dopo un certo tempo il cilindro conico è stato sparato intorno all'altro, portando la massa a superare la soglia critica. Nel processo i neutroni del decadimento diventano sempre di più (si inizia col decadimento naturale dell'uranio); questi colpiscono altri neutroni che ne colpiscono altri ancora, innescando la famigerata reazione a catena che poi libera quantità mostruose di energia in pochi istanti. La bomba di Nagasaki era sempre a fissione, ma col plutonio. In quel caso era a implosione. Si trattava di una sfera che di per sé non era a massa critica, ma era circondata da esplosivo convenzionale che, una volta fatto detonare in maniera sincrona, ha prodotto un'onda d'urto di compressione che ha compresso la sfera di plutonio sopra la massa critica, facendo esplodere l'oggetto. Queste bombe erano da 14 e 21 chilotoni, quindi pari a 14mila tonnellate di tritolo e 21mila tonnellate. Una bomba del genere sganciata sul centro di Roma la distruggerebbe entro le Mura aureliane, tanto per rendere l'idea della potenza.

E per quanto riguarda quelle a fusione nucleare?

Le bombe a fusione nucleare sono arrivate successivamente. Riusciamo a ottenere un'esplosione a fusione, ma non una centrale nucleare a fusione controllata. Non si riesce a fare per la compressione e altri motivi. Nella bomba a fusione nucleare, invece, la compressione viene innescata da una bomba a fissione. Mette insieme nuclei leggeri in un nucleo pesante e libera un sacco di energia. La differenza sta nel fatto che la bomba a fissione più di tanto grande non puoi farla, perché essenzialmente se metti tanto uranio o tanto plutonio o ti scoppia in mano e ti fai male da solo oppure ne scoppia solo una parte e hai un'inefficienza del carburante. Le bombe a fusione sono illimitate, cioè puoi mettere quanto elio, trizio o qualunque altro materiale vuoi. Più ne metti e più è grossa. Qui parliamo di megatoni, quindi mille volte più potente. La bomba più grande mai fatta esplodere è stata la “bomba dello Zar” da 50 megatoni. Questa se la fai esplodere su Roma distrugge tutto tra Civitavecchia e Latina, tanto per dare un'idea di cosa stiamo parlando. Entro il raccordo anulare verrebbe tutto spazzato via, ma i danni devastanti dell'onda d'urto andrebbero da Civitavecchia a Latina.

E questi “mostri” vengono ancora realizzati?

Le bombe così grandi non si fanno più perché al tempo venivano lanciate o dagli aerei o con missili dalla precisione molto scarsa. Le facevano più grandi possibili – parliamo di decine di megatoni – perché tanto “ndo cojo cojo” con un ordigno del genere. Sempre per restare in tema giapponese, per la bomba del test americano Castel Bravo i fisici non tennero conto di una reazione nucleare e invece di 5 megatoni ne fecero 15. Irrorarono un'area molto più ampia colpendo una nave da pesca giapponese – la Daigo Fukuryu Maru, “barca del drago fortunato numero cinque” – e i tre pescatori a bordo morirono. Tra l'altro questo incidente e i test nucleari – all'epoca se ne facevano tantissimi nel Pacifico – diedero origine al mostro di Godzilla.

Oggi come si lanciano le armi nucleari?

Adesso si fanno dei missili a testata multipla, come i missili per lo spazio che sono balistici intercontinentali. Dentro hanno varie testate – 4, 6, 8, 20 – e quando sono nella fase di discesa si separano, per inviare le bombe verso vari bersagli. È il motivo per cui Regan propose il famoso Scudo spaziale o “Guerre stellari”. Ma non lo poteva fare, stava bluffando. Non li puoi intercettare tutti i missili. Soprattutto se ne spari 20, di cui uno con ordigni nucleari e gli altri 19 senza. Questi sono gli strategici. Poi ci sono anche le bombe nucleari tattiche, che di solito sono a fissione e puoi anche regolare l'intensità dell'esplosivo. Ma queste servono per contrastare un esercito, fermare l'avanzata del nemico in uno scontro. Non sono mai state usate, perché se parti anche con queste succede il disastro. Le voleva usare MacArthur nella guerra del Vietnam, ma fortunatamente lo impedirono.

La Russia di quali ordigni nucleari dispone?

Li ha di tutti i tipi. Sia bombe a fissione, che ormai sono usate soprattutto come armi tattiche, che quelle a fusione, più strategiche, dato che sono in grado di distruggere le città. Fra l'altro i missili sono lanciabili anche da carri semoventi, per cui non è che riesci a intercettarli. Non ci sono solo i bunker sotterranei. Ma è estremamente implausibile che si mettano a lanciare bombe nucleari. Si spera si vada verso una de-escalation. A questo proposito sulla Stazione Spaziale Internazionale ancora tutto procede come se nulla fosse. Altri lanci e razzi sono stati bloccati – i russi hanno una soyuz a Kourou -, ma la ISS no. Sia perché è una collaborazione internazionale, sia perché poi rimarrebbe la Cina come unica superpotenza con una stazione nello spazio.

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