Bomba H: cos'è l'ordigno nord coreano che spaventa il mondo

La Corea del Nord sta facendo i test con quella che sembra essere una bomba H, un ordigno più distruttivo delle bombe sganciate su Hiroshima e Nagasaki.

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Le scoperte scientifiche sono sempre state utilizzate per applicazioni belliche, così ci narra la storia. Quando venne scoperta la fissione nucleare non fu per uccidere delle persone innocenti, eppure qualcuno decise di applicare la scissione atomica ad un contesto militare. Ad oggi la storia sembra che si stia per ripetere con l'avvento dell'intelligenza artificiale, ma fortunatamente personaggi come Elon Musk già hanno iniziato una battaglia per evitare che l'umanità ricada nei propri errori. Il pericolo che una bomba nucleare fosse lanciata intenzionalmente per uccidere altri uomini sembrava ormai lontano, eppure le recenti notizie del test nucleare della Corea del Nord sotto Kim Jong-Un hanno riaperto il terrore di un nuovo conflitto atomico. Sembra proprio che lo stato tanto temuto disponga di bombe H, ovvero bombe all'idrogeno, più distruttive di quella sganciate sopra Hiroshima e Nagasaki. In questo articolo non vogliamo parlare degli equilibri politici mondiali, o discutere delle notizie che circolano sulla potenza effettiva degli ordigni coreani, ma scoprire semplicemente cos'è una bomba H e perché è diversa dalle terribili bombe A sganciate nella seconda guerra mondiale.


Fissione Nucleare vs Fusione Nucleare

Le chiamano entrambe bombe nucleari ma il principio fisico dietro a queste arme letali è diverso e l'unica cosa che hanno in comune è che i fenomeni che avvengono al livello del nucleo di un atomo. Sappiamo tutti come è fatto un atomo: nel nucleo ci sono protoni e neutroni tenuti insieme dalla forza nucleare e all'esterno gli elettroni sono distribuiti in orbite ben definite. L'atomo più semplice che possiamo pensare è l'idrogeno (in figura), che nel suo stato stabile ed isolato è formato da un protone e una sfera elettronica attorno ad esso (che rappresenta l'elettrone). Aumentando il numero di protoni nel nucleo si ottengono diversi elementi: l'elio ne ha 2, il litio 3, l'ossigeno 8, il plutonio 94 e l'uranio 92. Più protoni ci sono nel nucleo e più l'elemento in questione è pesante. Abbiamo detto che la forza che tiene unita la parte centrale atomica, ovvero che funge da collante tra protoni e neutroni, è la forza nucleare (in figura), che fra le 4 che esistono in natura (gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e debole) è la più intensa, tanto da vincere la repulsione elettrostatica fra i protoni.

Questo è il motivo per cui è difficile spezzare il nucleo di un atomo, ma una volta compiuta l'ardua impresa si può ottenere molta energia se si sfrutta il processo. Lo stesso vale per il procedimento inverso: unire più protoni e neutroni in un nuovo nucleo atomico richiede pressione e temperatura altissime che possono darci una fonte di energia incredibile, infatti il meccanismo è lo stesso che si innesca all'interno delle stelle. Come dovreste ormai aver capito i due ordigni nucleari si basano su questi principi: quella di Hiroshima e Nagasaki era un tipo di bomba a fissione nucleare, basata sul principio di scissione del nucleo atomico, mentre quella che hanno testato i coreani è una bomba a fusione nucleare che invece sfrutta la fusione di due nuclei (in realtà usa entrambi i meccanismi). Il secondo processo produce un'energia estremamente più grande del primo, da qui il motivo per cui è stato usato un ordigno basato sulla fusione, molto più distruttivo.

La fissione nucleare

Nella così detta fissione (o scissione) nucleare si sfruttano elementi pesanti come l'uranio o il plutonio che contengono un alto numero di protoni. I primi a realizzare la fissione di un atomo di uranio furono niente poco di meno che un gruppo di scienziati italiani capitanato da Enrico Fermi. Il processo venne affinato in seguito e in linea di principio (astenersi pignoli) quel che si fa è bombardare il nucleo dell'uranio con dei neutroni, spezzandolo e formando kripton e bario con il rilascio di altri neutroni liberi durante il processo. Questi neutroni vanno a spezzare altri nuclei di atomi di uranio e così via in una reazione a catena che aumenta esponenzialmente e rilascia un'energia spropositata. Applicazioni utili: centrali nucleari, nelle quali il processo è controllato. Applicazioni decisamente non etiche: Bombe A, in cui il processo è volutamente incontrollabile. Per fare esempi pratici Little Boy, l'ordigno che esplose sopra Hiroshima, era una bomba all'uranio, mentre Fat Man che colpì Nagasaki conteneva plutonio.

La fusione nucleare

Nel processo di fusione nucleare due o più atomi vengono avvicinati per formarne di più pesanti. In questo caso si sfruttano atomi leggeri come l'idrogeno, perché unire i loro nuclei (ovvero due protoni) è un'operazione che richiede meno energia rispetto ad un atomo pesante. Per avere un'idea potete pensare a quando cercate di unire due poli concordi di una calamita. In questo caso per unire i protoni è necessario vincere le repulsione elettromagnetica facendo sì che si inneschi la forza nucleare, che agisce a distanze molto minori della dimensione di un atomo.

Quel che si usa generalmente per questo processo è un atomo di deuterio (idrogeno con un protone e un neutrone) e un atomo di trizio (idrogeno con un protone e due neutroni). La loro fusione genera un atomo di elio con due protoni e due neutroni e rilascia il terzo neutrone libero. In una bomba H si sfrutta il processo di fissione nucleare per garantire temperatura e pressione elevatissime necessarie ad innescare la fusione nucleare, così da creare un ordigno estremamente più devastante di una Bomba A e che fortunatamente non è mai stato impiegato in un contesto bellico, ma solo per dei test. Giusto per darvi un'idea, il processo è quello che alimenta il sole ardente e che genera gli elementi pesanti più pesanti partendo dall'idrogeno. Entro il 2030 si prevede di poter costruire centrali a fusione nucleare che potrebbero fornirci molta più energia di quelle attuali a fissione nucleare.

I pericoli derivanti dall'esplosione di una bomba nucleare

Gli effetti della detonazione di una bomba atomica variano a seconda della sua potenza. Per quantificarla si usa il ton come unità di misura, che è l'equivalente energetico sprigionato dall'esplosione di 1 tonnellata di tritolo. Le bombe di Hiroshima e Nagasaki si aggiravano all'incirca su una potenza 20 kton (20.000 ton) mentre le bombe H testate dall'America decine di anni fa arrivano ad 1 Mton (1 milione di ton). La detonazione più potente mai avvenuto è quella della Tsar Bomba (bomba zar) con i suoi 50 Mton, lanciata in Russia per un test. Senza considerare l'ultimo caso estremo, una bomba H con 1 Mton potrebbe accecare le persone a 21 km di giorno e ustionarle fino a 11 km per via del 35% di energia rilasciata in calore. Questa viaggerebbe a velocità prossime alla luce e sarebbe la prima ad arrecare danni causando ustioni di 3° grado sui tessuti entro gli 8 km.

In seguito arriverebbe l'onda d'urto che è in grado di danneggiare edifici o raderli al suolo entro i 6 km, con un vento che viaggia ad una velocità di 255 km/h. Un umano può resistere alla pressione dell'onda d'urto, se non ha già subito danni derivanti dal calore, ma deve comunque trovarsi in una zona priva di edifici per sperare di cavarsela. Un altro effetto letale sono le radiazioni rilasciate dall'esplosione che possono causare anche danni a lungo termine. Per finire ci sono le polveri radioattive che si innalzano dal luogo dell'esplosione formando il famoso fungo atomico e possono rimanere nell'atmosfera e viaggiare nelle nuvole, cadendo sulla superficie durante le piogge. Crediamo che questi effetti appena descritti siano sufficienti a convincere qualunque persona della potenza distruttiva di una bomba nucleare. Vi lasciamo al filmato che mostra quanto vi abbiamo appena descritto con disegni semplici ed intuitivi, con la speranza che né la Corea, né altre nazioni possano mai utilizzare dispositivi del genere.