Le paure dei fisici riguardo all’esplosione nucleare e alle possibili conseguenze catastrofiche per l’atmosfera e gli oceani.
“Quando ti ho presentato quei calcoli, pensavamo di poter scatenare una reazione a catena che potesse distruggere l’intero mondo”, dice J. Robert Oppenheimer ad Albert Einstein alla fine di Oppenheimer e all’inizio di molti Oppenheimer remixes. “E allora?” chiede Einstein, a cui Oppenheimer risponde “Credo che l’abbiamo fatto”.
Oppenheimer parla in modo figurato, ovviamente, riferendosi a un mondo che inizia ad armarsi fino ai denti con armi che potrebbero distruggere il mondo molte volte. Ma prima che la prima bomba nucleare fosse lanciata, come viene citato nel film, i fisici erano preoccupati che l’esplosione potesse incendiare l’atmosfera e letteralmente distruggere il mondo.
Le principali preoccupazioni, sollevate dal fisico teorico Edward Teller durante una riunione di reclutamento in California, erano che una reazione potesse diventare sostenuta, come avviene nel Sole.
“La paura di Teller era che il processo di detonazione di una bomba a fissione potesse comportare un rapido riscaldamento locale dell’atmosfera in cui,” un nuovo articolo sull’argomento delinea, “a causa di una possibile mancanza di capacità di raffreddamento, la temperatura potrebbe salire a tal punto che i nuclei di azoto 14N nell’atmosfera potrebbero fondersi tra loro o con altri componenti leggeri dell’isotopo atmosferico, come l’idrogeno 1H, il carbonio 12C o l’ossigeno 16O”.
Il Progetto Manhattan aveva i fisici più importanti dell’epoca per risolvere il problema. Nel 1942, Oppenheimer prese un treno per incontrare Arthur Compton, vincitore del Premio Nobel ed esperto di fisica delle radiazioni, per cercare di ottenere delle risposte. O almeno, le migliori risposte disponibili senza dati sperimentali (far esplodere una grande bomba e vedere se il pianeta si incendia).
Compton ricordò l’incontro anni dopo e parlò delle paure di Oppenheimer.
“I nuclei di idrogeno,” spiegò Arthur Compton a American Weekly nel 1959, “sono instabili e possono combinarsi in nuclei di elio con un grande rilascio di energia, come avviene nel sole. Per scatenare una tale reazione sarebbe necessaria una temperatura molto elevata, ma non potrebbe l’enormemente alta temperatura della bomba atomica essere proprio ciò che serviva per far esplodere l’idrogeno?”
C’era anche la possibilità che la stessa cosa potesse accadere negli oceani.
“E se l’idrogeno, cosa succederebbe all’idrogeno nell’acqua di mare? Non potrebbe l’esplosione della bomba atomica scatenare un’esplosione dell’oceano stesso? E non era solo questo che temeva Oppenheimer. L’azoto nell’aria è anch’esso instabile, seppur in misura minore. Non potrebbe anch’esso essere scatenato da un’esplosione atomica nell’atmosfera?”
Questo, ovviamente, pur ponendo fine alla guerra, lo farebbe in modo un po’ troppo permanente, dato che uomini, donne e pesci verrebbero uccisi dalla reazione risultante.
“Sarebbe la catastrofe ultima,” continuò Compton. “Meglio accettare la schiavitù dei nazisti che correre il rischio di tirare le ultime fila dell’umanità.”
Tuttavia, Compton disse ad Oppenheimer che ciò non si verificherebbe in condizioni atmosferiche. Il raffreddamento per radiazione sarebbe sempre troppo veloce perché una tale reazione possa essere sostenuta, come Teller scrisse successivamente in un rapporto classificato fino al 1979.
“Le perdite di energia per radiazione compensano sempre i guadagni dovuti alle reazioni”, scrisse nel rapporto, aggiungendo “È impossibile raggiungere tali temperature a meno che non vengano utilizzate bombe a fissione o bombe termonucleari che superano di gran lunga le bombe attualmente prese in considerazione”.
Ora sappiamo attraverso dati sperimentali, compresi test che hanno forgiato quasicristalli “proibiti”, che le reazioni sostenute negli oceani e nell’atmosfera non vengono scatenate dalle esplosioni nucleari. Tuttavia, come evidenzia il nuovo articolo scritto da Michael Wiescher e Karlheinz Langanke, le squadre iniziali hanno trascurato una reazione chiave. Sebbene fossero preoccupati soprattutto per il 14N, dato l’abbondanza di azoto nell’atmosfera, non hanno considerato la reazione 14N(n,p)14C, che ha prodotto abbondanza di 14C.
“Il picco del radiocarbonio nella nostra atmosfera diminuisce rapidamente perché questo isotopo di carbonio a lunga durata viene assorbito dalle piante attraverso il ciclo del carbonio. Di conseguenza, diventa parte di tutti i materiali biologici per migliaia di anni”, conclude il team. “Questo radiocarbonio rimane nei nostri corpi, servendo come un ricordo duraturo dell’arroganza umana che ha portato allo sviluppo delle armi nucleari di cui Oppenheimer voleva mettere in guardia”.
L’articolo è pubblicato su Scienze naturali.
