Disastri nucleari made in USA: Test nell'atmosfera, sotterranei e sottomarini, contaminazioni da radionuclidi, bombe perdute, incendi ed esplosioni, e rischi di guerre per falsi allarmi

Di George Kirby

Gli Stati Uniti e la Russia concentrano attualmente il novantadue percento delle 13.400 armi atomiche esistenti al mondo. Durante la Guerra Fredda entrambi questi paesi hanno dovuto affrontare dei disastri nucleari. Di quello che è successo nell'Unione Sovietica ancora oggi si sa ben poco, ma sugli Stati Uniti c'è una vasta (anche se incompleta) documentazione. Si sa perciò che, con l'esclusione delle detonazioni nucleari, è capitato di tutto: dalla perdita di bombe in mare alle esplosioni e agli incendi, dalla diffusione di particelle radioattive negli oceani e nei deserti al rischio di scatenare guerre termonucleari per errore, dalla contaminazione di terreni col plutonio all'avvelenamento con radionuclidi di militari e civili. Dopo la fine della Guerra Fredda l'opinione pubblica non si è più preoccupata delle armi atomiche, ma le bombe, le testate nucleari, i bombardieri e i missili sono ancora lì e un incidente può accadere in qualunque momento. Tanto più ora che la corsa al riarmo è ricominciata con nuove testate e missili ipersonici. Questo libro descrive ciò che è successo in passato perché non si ripeta in futuro.

 

• Lingua: Italiano
• Editore: Giorgio Ressel
• Data di uscita: 31 gen 2021
• ISBN: 9791220258180

Anteprima del libro

George Kirby

DISASTRI  NUCLEARI  made in  U.S.A.

Test nell'atmosfera, sotterranei e sottomarini

contaminazioni da radionuclidi

bombe perdute, incendi ed esplosioni

e rischi di guerre per falsi allarmi

Tutti i contenuti di quest'opera sono protetti

dalla Legge sul diritto d'autore

Prima edizione 2021

DISASTRI  NUCLEARI  made in  U.S.A.

Gli Stati Uniti e la Russia concentrano attualmente il novantadue percento delle 13.400 armi atomiche esistenti al mondo. Durante la Guerra Fredda entrambi questi paesi hanno dovuto affrontare dei disastri nucleari. Di quello che è successo nell'Unione Sovietica ancora oggi si sa ben poco, ma sugli Stati Uniti c'è una vasta (anche se incompleta) documentazione. Si sa perciò che, con l'esclusione delle detonazioni nucleari, è capitato di tutto: dalla perdita di bombe in mare alle esplosioni e agli incendi, dalla diffusione di particelle radioattive negli oceani e nei deserti al rischio di scatenare guerre termonucleari per errore, dalla contaminazione di terreni col plutonio all'avvelenamento con radionuclidi di militari e civili. Dopo la fine della Guerra Fredda l'opinione pubblica non si è più preoccupata delle armi atomiche, ma le bombe, le testate nucleari, i bombardieri e i missili sono ancora lì e un incidente può accadere in qualunque momento. Tanto più ora che la corsa al riarmo è ricominciata con nuove testate e missili ipersonici. Questo libro descrive ciò che è successo in passato perché non si ripeta in futuro.

A tutti gli attivisti del disarmo nucleare

"We have made a thing, a most terrible weapon,

that has altered abruptly and profoundly the nature of the world.

By so doing, we have raised again the question

of whether science is good for man".

"Abbiamo creato una cosa, un'arma terribile,

che ha alterato bruscamente e profondamente la natura del mondo.

Così facendo, abbiamo sollevato nuovamente la questione

se la scienza sia un bene per l'uomo".

Robert Oppenheimer, (1904 - 1967)

discorso pronunciato all'American Philosophical Society

il 16 novembre 1945 sulla prima esplosione nucleare

avvenuta ad Alamogordo (Nuovo Messico) il 16 luglio 1945

Indice generale

Titolo

Il libro

Dedica

Citazione

Glossario - Acronimi usati nel testo

Introduzione - 

Armi nucleari - Tipi, strutture e funzionamento

1945: Hiroshima e Nagasaki

Prima parte: test nucleari

1946: Atollo di Bikini

1952: Atollo di Enewetak

1954: Atollo di Bikini

1962: Yucca Flat

1962: Atollo di Johnston

1970: Yucca Flat

Cavie inconsapevoli

Seconda parte: bombe perdute, esplosioni e incendi

1950: Columbia Britannica, Nuovo Messico, Texas, California, Labrador

1956: Mediterraneo, Suffolk

1957: Nuovo Messico, Atlantico, Florida

1958: Marocco, Sud Carolina, Georgia, Texas, Louisiana

1959: Pacifico, Louisiana, Washington, Kentucky

1960: New Jersey

1961: Nord Carolina, California

1963: Atlantico, Texas

1964: Maryland, Sud Dakota, Indiana

1965: Ohio, Filippine

1966: Spagna

1968: Groenlandia, Atlantico

1969: Pacifico

1975: Mediterraneo

1980: Nord Dakota, Arkansas

2014: Colorado

Terza parte: rischi di guerre per falsi allarmi

1979: Colorado, Washington DC, Maryland

1980: Colorado, Washington DC, Maryland

Prospettive future

Conclusione

Dello stesso autore

Appendice A - Elenco dei test nucleari eseguiti a Enewetak

Appendice B - Elenco dei test nucleari eseguiti a Bikini 

Appendice C - Elenco dei test nucleari eseguiti in Nevada

Appendice D - Cronologia degli incidenti nucleari (Broken Arrow)

Appendice E - Numero di testate nucleari per nazione nel 2020

Appendice F - Missili USA

Appendice G - Bombardieri nucleari USA

Appendice H - Sottomarini USA

Bibliografia

Siti web

Documentari

Glossario

ABCC ............ Atomic Bomb Casualty Commission - Commissione per le vittime della bomba atomica

ABM .............. Anti Ballistic Missile - Missile antibalistico

AEC ............... Atomic Energy Commission - Commissione per l'energia atomica

AFGSC .......... Air Force Global Strike Command - Comando di attacco globale della forza aerea

AFSWP .......... Armed Forces Special Weapons Project - Progetto armi speciali delle forze armate

ANMCC ......... Alternative National Military Command Center - Centro di comando militare nazionale alternativo

ARS ............... Acute Radiation Syndrome - Sindrome da radiazione acuta

BMEWS ......... Ballistic Missile Early Warning System - Sistema di allerta precoce dei missili balistici

CDC ............... Centers for Disease Control and Prevention - Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie

CICR .............. Comitato Internazionale della Croce Rossa

CTBT ............. Comprehensive Nuclear Test Ban Treaty - Trattato sulla messa al bando totale degli esperimenti nucleari

CURV ............ Cable-controlled Undersea Recovery Vehicle - Veicolo di recupero subacqueo controllato via cavo

DASA ............. Defense Atomic Support Agency - Agenzia di supporto alla difesa atomica

DEW .............. Distant Early Warning - Allarme precoce a distanza

DIU ................ Diritto Internazionale Umanitario

DSP ............... Defense Support Program - Programma di supporto alla difesa

DTRA ............. Defense Threat Reduction Agency - Agenzia della Difesa per la riduzione della minaccia

DOD .............. Department Of Defense - Dipartimento della Difesa

DOE ............... Department Of Energy - Dipartimento dell'energia

EMP .............. ElectroMagnetic Pulse - Impulso elettromagnetico

EWO .............. Electronic Warfare Officer - Responsabile della guerra elettronica

EPA ................ Environmental Protection Agency - Agenzia di protezione dell'ambiente

FAA ................ Federal Aviation Administration - Amministrazione federale dell'aviazione

FOIA .............. Freedom Of Information Act - Legge sul diritto all'informazione

GMT .............. Greenwich Mean Time - Tempo medio di Greenwich

ICBM ............. InterContinental Ballistic Missile - Missile balistico intercontinentale

ICJ ................. International Court of Justice - Corte internazionale di giustizia

IFI .................. In Flight Insertion - Inserimento in volo

IHE ................. Insensitive High Explosive - Alto esplosivo insensibile

LCC ............... Launch Control Center - Centro di controllo del lancio

LF .................. Launch Facility - Struttura di lancio

MIRV ............. Multiple Independently Targetable Reentry Vehicle - Veicolo di rientro con obiettivi multipli indipendenti

NCI ................ National Cancer Institute - Istituto nazionale del cancro

NDAA ............. National Defense Authorization Act - Legge d'autorizzazione della Difesa nazionale

NDT ............... Nuclear Disaster Team - Squadra disastri nucleari

NEACP .......... National Emergency Airborne Command Post - Posto di comando aereo di emergenza nazionale

NMCC ........... National Military Command Center - Centro di comando militare nazionale

NNSA ............ National Nuclear Security Administration - Amministrazione della sicurezza nucleare nazionale

NOAA ............ National Oceanic and Atmospheric Administration - Amministrazione nazionale degli oceani e dell'atmosfera

NORAD ......... North American Aerospace Defense Command - Comando di Difesa Aerospaziale del Nord-America

NRL .............. Naval Research Laboratory - Laboratorio di ricerche navali

NSC .............. National Security Council - Consiglio di sicurezza nazionale

NTS .............. Nevada Test Site - Area di prova del Nevada

OCO ............. Overseas Contingency Operations - Operazioni di emergenza all'estero

PPG .............. Pacific Proving Grounds - Terreni di prova del Pacifico

PTBT ............. Partial Nuclear Test Ban Treaty - Trattato sulla messa al bando parziale degli esperimenti nucleari

PTS ............... Propellant Transfer System - Sistema di trasferimento del propellente

RAF .............. Royal Air Force - Regia aeronautica britannica

RCAF ............ Royal Canadian Air Force - Regia aeronautica canadese

RERF ............ Radiation Effects Research Foundation - Fondazione per la ricerca sugli effetti delle radiazioni

SAC .............. Strategic Air Command - Comando aereo strategico

SACDIN ........ Strategic Air Command DIgital Network - Rete digitale del comando aereo strategico

SACEUR ....... Supreme Allied Commander Europe - Comandante Supremo alleato in Europa

SEWS ........... Satellite Early Warning System - Sistema satellitare di allarme precoce

SLBM ........... Submarine-Launched Ballistic Missile - Missile balistico lanciato da sottomarino

SLV ............... Space Launch Vehicle - Veicolo di lancio spaziale

SOSUS ......... SOund SUrveillance System - Sistema di sorveglianza acustica

SRAM ........... Short Range Attack Missile - Missile d'attacco a corta portata

SSBN ............ Ship Submersible Ballistic Nuclear - Sottomarino nucleare con missili balistici

TAG ............... Technical Advisory Group - Gruppo di consulenza tecnica

TNT ............... TriNitroToluene (Tritolo)

USAF ............ United States Air Force - Aeronautica degli Stati Uniti

USGS ............ United States Geological Survey - Agenzia di rilevamento geologico degli Stati Uniti

USFWS ......... United States Fish and Wildlife Service - Servizio della pesca e della vita selvaggia degli Stati Uniti

WMD ............. Weapons of Mass Destruction - Armi di distruzione di massa

Introduzione

Con il crollo dell'Unione Sovietica, avvenuto nell'ormai lontano 1991, e la fine della Guerra Fredda l'opinione pubblica mondiale sembra essersi dimenticata dell'esistenza di enormi quantità di armi nucleari sparse su tutto il pianeta, salvo quando il presidente Donald Trump minaccia di lanciare una guerra contro l'Iran (che ancora non dispone di ordigni nucleari) o di scatenare fire and fury like the world has never seen (fuoco e furia come il mondo non ha mai visto) contro la Corea del Nord, ultimo esempio di comunismo stalinista sul pianeta.

Ma anche se ormai raramente se ne parla e non si organizzano più da molti anni manifestazioni contro i missili e le bombe atomiche, anche se Stati Uniti, Russia, Cina e le altre potenze nucleari non fanno più test nucleari, gli arsenali atomici sono ancora lì, presenti e minacciosi.

E sono minacciosi perché possono fare danni enormi (anche se non sono impiegati in una guerra) per il solo fatto di esistere, dato che le armi nucleari sono per loro natura instabili a causa del fenomeno del de­ca­di­men­to ra­dioat­ti­vo e richiedono una manutenzione costante e accurata.

Nei prossimi capitoli si vedrà quanti disastri hanno causato gli Stati Uniti in tutto il mondo con i loro test, specialmente quelli nell'atmosfera che hanno provocato enormi dispersioni di particelle radioattive (il cosiddetto fallout) che i venti hanno seminato soprattutto nelle isole e nelle acque del Pacifico e nei deserti del sud-ovest americano, facendo ammalare e morire un gran numero di persone, compresi gli stessi militari statunitensi.

E poi ci sono tutti gli incidenti nucleari, quelli che al Pentagono sono noti come Broken Arrow (freccia spezzata), causati da aerei precipitati o che hanno preso fuoco e hanno perduto o sganciato volontariamente le loro bombe; sottomarini nucleari affondati con a bordo siluri con testate atomiche; navi e portaerei con ordigni nucleari a bordo che hanno subito gravi incendi; e missili con testata nucleare in siti corazzati che sono esplosi.

E infine vanno ricordati i rischi più gravi: quelli corsi dalla popolazione mondiale quando in varie occasioni si è sfiorato lo scoppio di una guerra termonucleare per un errore dovuto magari a un circuito elettronico difettoso o a situazioni impreviste che hanno fatto trarre agli uomini del NORAD (il centro di comando della difesa aerospaziale americana) conclusioni sbagliate. Si conoscono almeno cinque episodi di questo genere di cui sono stati protagonisti gli Stati Uniti, ma quanti sono quelli tenuti nascosti?

Naturalmente, anche le altre potenze nucleari hanno avuto i loro fallout, i loro incidenti e i loro falsi allarmi, ma quelli degli Stati Uniti sono i più conosciuti e documentati.

(Un elenco degli incidenti causati dagli USA, dall'Unione Sovietica e dal Regno Unito si può trovare in A Handbook of Nuclear Weapons Accidents, uno studio pubblicato da Shaun Gregory e Alistair Edwards nel 1988.)

Considerati tutti disastri provocati o sfiorati finora, non sarebbe arrivato il momento di abolire per sempre le armi nucleari?

Invece quella che profila all'orizzonte è una nuova corsa al riarmo con bombe e missili sempre più perfezionati. In particolare, i missili ipersonici con testata nucleare che potranno volare a 6.000 e più km orari e raggiungere in pochi minuti i loro bersagli all'altro capo del mondo, rendendo inutile ogni sistema di difesa attualmente disponibile. Per il momento li stanno sviluppando gli USA, la Russia, la Cina e l'India, ma sicuramente altre nazioni si aggiungeranno presto alla lista.

Con l’arrivo dei missili ipersonici sarà più difficile comprendere se un razzo lanciato da un avversario è diretto nello spazio o sta attaccando con testate nucleari che colpiranno entro pochi minuti. Il rischio che qualcuno, nel dubbio, decida di eseguire un contrattacco di ritorsione aumenta notevolmente.

Va ricordato poi che gli Stati Uniti sono la nazione che spende più di ogni altra - e di gran lunga - per i suoi armamenti e possiede il più potente complesso militare-industriale del mondo. Il presidente Dwight Eisenhower mise in guardia la popolazione americana contro questa perversa struttura il 17 gennaio 1961 durante il suo discorso di commiato.

Ma nulla è cambiato da allora. La legge di autorizzazione della difesa nazionale (National Defense Authorization Act, NDAA) approvata dal Congresso degli Stati Uniti per il 2021, concede alle forze armate USA la somma di 740 miliardi di dollari suddivisa in due parti: una base di 671 miliardi per le spese ordinarie e altri 69 miliardi per le guerre in atto, dette Operazioni di emergenza all'estero (Overseas Contingency Operations, OCO).

Nell'esercizio 2020 il budget di base è stato di 665 miliardi di dollari e il budget OCO di 73 miliardi. Quindi gli Stati Uniti hanno aumentato il budget di base di 6 miliardi e spenderanno essenzialmente la stessa cifra per le guerre che conducono in Medio Oriente.

Per l'anno fiscale 2021 l'amministrazione Trump propone anche un aumento del budget nucleare di quasi il 20% che lo porterebbe a circa 50 miliardi di dollari e consentirebbe agli USA non solo di modernizzare rapidamente la triade nucleare (missili in sili nel sottosuolo, missili imbarcati nei sottomarini nucleari, e bombardieri che trasportano armi atomiche e missili da crociera), ma anche di iniziare lo sviluppo e il dispiegamento di due nuovi tipi di missili.

Per fermare questa folle corsa prima che sia troppo tardi, dovrebbero essere Washington e il Pentagono i primi a moderare la loro aggressività verso gli avversari, sia quelli militari che quelli economici. Dovrebbero ridurre le spese per le loro forze armate e smettere di minacciare i cosiddetti Rogue States (Stati canaglia), chiamati anche Axis of evil (Asse del male) da George Bush Jr.

Ma sarà ben difficile che succeda, perché l'impero USA - a maggior ragione adesso che è in declino - ha sempre avuto bisogno di un nemico esterno per contrastare le forze disgregatrici interne. Dopo il nazismo e il pericolo giallo ci sono stati i comunisti e poi i terroristi islamici, e ora si profila un nuovo scontro con Russia e Cina (che dal canto loro hanno tutto l'interesse a formare un'alleanza difensiva).

Armi nucleari

Uranio e plutonio

Cominciamo con i due elementi fondamentali delle armi nucleari.

L'uranio è un metallo bianco-argenteo, tossico e radioattivo, poco più tenero dell'acciaio, molto denso e pesante più del piombo. È abbastanza diffuso in natura, soprattutto nei minerali uraninite (detta anche pechblenda) e carnotite.

L'uranio naturale è composto da una miscela di tre isotopi che differiscono per il numero di neutroni. L'uranio-238 è il più abbondante (99,20%), mentre il 234 (0,08%) e il 235 (0,72%) rappresentano una percentuale trascurabile del totale.

Sfortunatamente per i produttori di armi nucleari e, in minor misura, per i fabbricanti di reattori nucleari, è l'uranio-235 quello che ha le maggiori probabilità di scindersi in due atomi più piccoli, liberando altri neutroni e una grande quantità di energia. Per questo motivo l'uranio naturale deve essere arricchito, cioè la proporzione di uranio-235 deve essere molto aumentata.

I metodi più utilizzati per l'arricchimento sono quello per diffusione gassosa e quello per centrifugazione a gas. Si tratta di processi lunghi, complicati e costosi. Per essere impiegato nella costruzione di una bomba, l'uranio deve contenere almeno l'85% dell'isotopo 235. Ma per produrre 1 kg di uranio arricchito al 93% sono necessari ben 230 kg di uranio naturale e un'enorme quantità di energia.

L'uranio di scarto risultante è detto impoverito e, dopo essere stato legato con titanio o molibdeno e trattato ad alte temperature, diventa duro e resistente come l'acciaio temperato e può essere usato nell'artiglieria come proiettile anticarro.

I reattori usati per la produzione di energia elettrica sono molto meno esigenti per quanto riguarda l'uranio-235 e normalmente l'arricchimento si limita a valori tra il 3% e il 5% del totale, ma la quantità di uranio utilizzato nelle centrali nucleari è nell'ordine delle tonnellate.

Al contrario dell'uranio, il plutonio non esiste praticamente in natura e la quasi totalità di questo elemento viene generata nelle centrali nucleari. Una tonnellata di uranio produce 10 kg di plutonio.

Esistono 6 isotopi di plutonio, ma il più stabile (e quello che si trova in tracce in natura) è il 239. L'isotopo Pu-239 è anche quello usato nella costruzione delle bombe atomiche e ne bastano tra i 3 e i 7 kg. Il plutonio puro è un metallo argenteo che ingiallisce quando si ossida e la sua caratteristica più interessante è che può scindersi spontaneamente con facilità. Per evitare che questo accada, la proporzione di plutonio-239 deve essere superiore al 93% del totale.

Cosa sono e come funzionano le armi nucleari

Le armi nucleari - per la maggior parte bombe e testate di missili - sono armi di distruzione di massa che per il loro funzionamento si basano in genere su reazioni di fissione (o scissione) di nuclei atomici di uranio e di plutonio o su reazioni di fusione di nuclei di deuterio e trizio che sono isotopi dell'idrogeno, cioè hanno lo stesso numero di protoni (numero atomico) ma diverso numero di neutroni.

Sia nella fissione che nella fusione la massa che risulta dalla reazione nucleare è minore di quella iniziale. La massa mancante si è trasformata in energia. Una notissima formula di Einstein spiega che E = mc², cioè l'energia equivale alla massa moltiplicata per la velocità della luce (c) al quadrato, un numero molto grande. E questo spiega perché le bombe nucleari liberano tanta energia.

Le prime bombe atomiche prodotte furono quelle a fissione. Il loro funzionamento si basa sulla scissione dei nuclei di uranio o di plutonio. L'uranio-235 fissiona in due atomi, (per esempio kripton-95 e bario-139, ma sono possibili scissioni in altri tipi di atomi, come stronzio-95 e xenon-139 oppure cesio-141 e rubidio-93) con liberazione di due neutroni (ma in altri tipi di fissione si possono liberare 3 o anche 4 neutroni, come nel caso di stagno-127 e molibdeno-105). La bomba che esplose a Hiroshima era di questo tipo.

Dalla scissione dei nuclei di plutonio-239 in stronzio-95 e xenon-139 (principalmente) si liberano 3 neutroni, cioè uno in più che nella fissione dell'uranio-235. La bomba che venne lanciata su Nagasaki utilizzava il plutonio.

Massa critica e supercritica

Sia l'uranio-235 che il plutonio-239 perdono naturalmente dei neutroni. Il fenomeno è chiamato decadimento radioattivo. Affinché il decadimento si mantenga costante e la reazione nucleare a catena si sostenga in maniera autonoma è necessario che la quantità di uranio o di plutonio impiegata superi una certa soglia. Questa è la cosiddetta massa critica e la sua quantità dipende dalle proprietà nucleari, dalla densità, dalla forma e dal grado di arricchimento del materiale fissile.

Nei reattori nucleari si usano barre di uranio-238 e uranio-235. L'energia termica liberata è usata per trasformare l'acqua in vapore che fa girare delle turbine (energia meccanica). A loro volta le turbine mettono in rotazione degli alternatori che producono l'elettricità.

Per ottenere invece l'esplosione di una bomba atomica serve una massa supercritica che causa la generazione di un numero sempre maggiore di neutroni e la conseguente fissione di sempre più atomi in un tempo brevissimo. Si tratta di una reazione nucleare a catena di tipo esponenziale che in milionesimi di secondo libera una quantità enorme di energia sotto forma di onda d'urto (50%), energia termica (35%) e radiazioni ionizzanti alfa, beta e gamma (15%).

La massa critica di una sfera di uranio arricchita all'85% è di circa 54 kg. Per una sfera di plutonio la massa critica è invece di 16 kg, ma può essere ridotta a 10 kg se si usa una schermatura che rifletta i neutroni emessi. In questo caso la dimensione è quella di una sfera di 10 cm di diametro (più o meno quella di una palla da tennis) che libera un'energia di 200 kiloton (dove 1 kt equivale a 1.000 tonnellate di TNT o tritolo).

Stati Uniti e Unione Sovietica produssero durante la Guerra Fredda delle mini-bombe atomiche (dette anche bombe atomiche da zaino o da valigetta o mini-nuke) e quelle al plutonio potevano essere trasportate da una sola persona con relativa facilità. Il plutonio ha l'ulteriore vantaggio di non generare raggi gamma, facilmente rilevabili da un contatore Geiger, ma solo raggi alfa.

Little Boy

Con dubbio gusto, la bomba sganciata il 6 agosto 1945 su Hiroshima fu soprannominata Little Boy, Ragazzino, per la sua forma allungata e relativamente sottile, ma il nome ufficiale era Mark-1. L'involucro in acciaio era lungo 3 m e aveva un diametro di 71 cm. Il peso era di oltre 4 tonnellate. Il materiale fissile era costituito da 64,13 kg di uranio arricchito all'80% (massa supercritica).

La massa di uranio della bomba era divisa in due parti: un proiettile e un bersaglio. Il proiettile era un cilindro cavo formato da 9 anelli di 159 mm di diametro con un foro centrale di 100 mm e una lunghezza totale di 180 mm. Il bersaglio era ugualmente un cilindro cavo formato da 6 anelli di uranio di 100 mm di diametro, con un foro centrale di 25 mm e una lunghezza totale di 180 mm che circondavano una barra d'acciaio di un pollice (25 mm) di diametro.

Il proiettile formava il 60% della massa complessiva (38,53 kg) e il bersaglio costituiva il restante 40% (25,60 kg). Il tutto si trovava all'interno di una canna (non rigata) lunga 180 cm e con un diametro esterno di 165 mm.

Per far esplodere la bomba, il cilindro più grande veniva lanciato da una carica convenzionale (cartucce di cordite fatte esplodere da un detonatore elettrico) contro il cilindro più piccolo.

Le rispettive dimensioni erano tali che il cilindro grande avrebbe inglobato al suo interno il cilindro piccolo. Una volta riunite le due parti, si otteneva la massa critica e si scatenava la reazione a catena con la fissione degli atomi di uranio e la liberazione di una quantità crescente di neutroni. Un attimo dopo avveniva l'esplosione.

La bomba fu sganciata da un Boeing B-29 Superfortress che volava alla quota di circa 9.500 m. Secondo uno studio del 2002, l'energia liberata da Little Boy su Hiroshima fu di 16 kiloton, corrispondenti a 16.000 tonnellate di TNT. Di conseguenza, dei 64,13 kg di uranio arricchito contenuti nella bomba solo 700 g (cioè l'1,1%) subirono la fissione.

Le vittime causate dall'esplosione furono tra le 66.000 e le 78.000 persone. All'incirca altrettanti furono i feriti. Ma molte persone continuarono a morire nei mesi e negli anni successivi a causa delle radiazioni assorbite. Molti bambini nacquero morti o deformi.

A causa della sua efficienza molto bassa e della pericolosità intrinseca del meccanismo di esplosione, il modello Little Boy venne accantonato dopo il sesto esemplare. Questo tipo di bomba era molto semplice da realizzare, ma c'era il forte rischio che in caso di incidente si producesse una detonazione involontaria della Mark-1.

Fat Man

Il 9 agosto 1945 venne sganciata su Nagasaki una bomba Mark-2, il cui nomignolo (Fat Man ovvero Grassone) derivava dalla sua forma molto più arrotondata della Mark-1. Si tratta di una bomba completamente diversa dalla precedente, sia per il materiale impiegato (plutonio) che per il meccanismo di funzionamento: l'implosione.

Fat Man pesava 4,5 tonnellate circa, era lungo 2,34 m e aveva un diametro di 152 cm. La sua struttura era costituita da una sfera di 140 cm di diametro racchiusa in un involucro che aveva la forma di un melone. Come nel caso di Little Boy, una coda in alluminio era stata aggiunta per stabilizzare la bomba nella fase di caduta libera dopo lo sgancio dall'aereo. Esternamente nella parte anteriore erano alloggiati 4 fusibili di sicurezza.

La sfera era rivestita da piastre pentagonali ed esagonali (chiamate lenti) che ospitavano i detonatori degli esplosivi convenzionali (a basso e alto potenziale alternati) che erano situati al di sotto delle piastre e formavano lo strato più esterno della sfera. Seguivano uno strato interno con altro esplosivo (Composition B), uno strato formato da due emisferi di uranio-238 e, al centro, il nucleo di plutonio-239, anch'esso composto da due emisferi.

L'attivazione contemporanea dei 32 detonatori innescava l'esplosione delle cariche convenzionali che producevano un'onda d'urto verso il centro della sfera. L'onda comprimeva il nucleo di plutonio (implosione) e formava così la massa critica della bomba. A questo punto un iniziatore (composto da polonio e berillio riuniti dall'onda d'urto), situato esattamente al centro della sfera, liberava i neutroni che davano inizio alla reazione a catena con la fissione degli atomi di plutonio-239 e la conseguente esplosione nucleare.

Fat Man esplose 550 m sopra Nagasaki e liberò un'energia pari a 25 kiloton, cioè quasi il doppio della bomba di Hiroshima con la fissione di circa 1 kg di plutonio dei 6,19 kg totali. Secondo le stime, morirono all'istante tra le 20.000 e le 39.000 persone, mentre i feriti furono 25.000. Come nel caso di Little Boy, nei mesi e negli anni seguenti morirono altre migliaia di persone a causa delle radiazioni.

Bomba termonucleare o bomba all'idrogeno

A differenza delle bombe A che si basano sulla fissione nucleare, le bombe H si basano sulla fusione di un nucleo di deuterio e uno di trizio (entrambi isotopi dell'idrogeno) che riunendosi formano un nucleo di elio e liberano un neutrone e un'enorme quantità di energia. Il nucleo del deuterio è composto da un protone e un neutrone (perciò ha numero di massa 2), mentre il trizio è costituito da un protone e due neutroni (numero di massa 3).

La fusione nucleare può essere innescata solo portando gli isotopi dell'idrogeno a temperature dell'ordine di molti milioni di gradi centigradi e a pressioni altissime. L'unico dispositivo in grado di fornire in modo istantaneo l'energia necessaria affinché si produca questa fusione è la bomba a fissione. Il trizio non è presente nella composizione iniziale della bomba e viene prodotto dall'urto di neutroni contro un isotopo del litio (litio-6) e contro il deuterio.

A parte la differenza di energia liberata dall'esplosione, un'altra importante differenza tra la bomba A e la bomba H è che per quest'ultima non vi è alcuna limitazione teorica di potenza, mentre le dimensioni massime delle bombe A sono limitate dal fatto che le singole masse di uranio o plutonio prima dell'innesco devono essere tutte inferiori alla massa critica.

La bomba H, progettata da Edward Teller e Stanislaw Ulam, impiega un'esplosione a tre stadi (fissione-fusione-fissione). La detonazione di ogni stadio fornisce l'energia per lo stadio successivo. L'involucro esterno contiene il primo stadio, la sfera della bomba a fissione e il secondo stadio, il cilindro della fusione. Le sue pareti riflettono i neutroni generati.

Lo strato esterno della sfera è formato da esplosivo convenzionale, poi c'è uno strato di uranio-238, quindi uno spazio vuoto e al centro un nucleo di uranio o plutonio che contiene un gas di trizio.

Il cilindro è formato da un rivestimento di uranio, uno strato più interno di deuteruro di litio e, al centro, un tubo di plutonio.

La sequenza degli eventi di un'esplosione termonucleare è la seguente:

• lo scoppio della bomba a implosione produce raggi x che riscaldano l'intero nucleo (le protezioni di sicurezza prevengono una detonazione prematura);

• il riscaldamento causa un aumento di pressione che comprime il deuteruro di litio;

• contemporaneamente, nel tubo di plutonio inizia la fissione che provoca l'emissione di radiazioni e di neutroni;

• le collisioni di questi neutroni con il litio causano la formazione di trizio;

• a questo punto si produce la fusione vera e propria del deuterio col trizio che genera elio e libera energia e un neutrone;

• all'enorme energia e calore appena sviluppati si aggiungono quelli della fissione indotta nei frammenti di uranio-238 interni all'ordigno e provenienti dal