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Com’è fatta e come funziona una bomba atomica: la teoria

Bomba nucleare

Per convenzione il dolce, per convenzione l’amaro, per convenzione il caldo, per convenzione il freddo, per convenzione il colore, secondo verità gli atomi e il vuoto. –
Democrito

 

Incipit: ai tempi dell’università, quando conoscevo qualcuno che non sapeva nulla dei miei studi, non appena veniva fuori che facevo chimica molto spesso mi sentivo rispondere “ah ma quindi sai fare le bombe!”.

Vediamo se ho imparato qualcosa.

Incipit 2: questo articolo mi è venuto in mente, pensate che scontatezza, mentre cercavo di non addormentarmi davanti a Oppenheimer. Ops, l’ho detto.

Anzi, insisto: questo articolo arriva anche come risposta ad un film che ho trovato velleitario e vagamente superficiale, tanto dal punto di vista storico quanto da quello scientifico, con decine di personaggi leggendari (Bohr, Born, Fermi, Heisenberg, Feynman, Einstein, Teller e altri) introdotti e buttati sullo schermo quasi come comparse, senza spiegare o anche solo cercare di far capire quale sia stata la loro reale importanza e cosa possa aver significato andare a lezione da loro. Tralasciando gli aspetti tecnici cinematografici oggettivamente notevoli, non si parla di scienza, non si parla di storia, non si approfondisce il background storico/scientifico/geopolitico della faccenda e, nonostante questo, vedo gente strapparsi i capelli per un film del quale mi piacerebbe sapere cosa hanno colto e/o capito.

Quindi, visto che non lo fa Nolan, lo faccio io, iniziamo.

(Se vi siete offesi perché ho criticato il vostro nuovo film preferito mi spiace, spero comunque che continuerete a leggere l’articolo, potrebbe servire come compendio al film dandovi la possibilità di goderlo fino in fondo grazie alle nuove competenze acquisite.)

Disclaimer: scrivere questo articolo è stato molto difficile. Ho passato tantissimi anni della mia vita a studiare chimica e fisica ma prendere argomenti che personalmente mastico con una certa facilità e renderli commestibili anche a chi non è del settore non è stata una passeggiata. Se avete dubbi, curiosità o volete anche solo chiarimenti, potete scrivere nei commenti. Grazie a chi leggerà e apprezzerà quest’articolo.

———

Una forza mostruosa, primordiale, divina. Un’energia immane nella quale si nasconde, forse, il segreto ultimo dell’universo, della creazione e dell’incredibile sequenza di eventi che ci hanno portato a vivere e sgommare su un piccolo sassolino perduto nell’immenso mare nero del tutto.

– la terra fotografata dalla sonda Cassini mentre orbitava attorno a Saturno, in primo piano –

L’hanno chiamata “interazione forte” per un paio di motivi. Uno, quello semplice, per distinguerla da altri tre tipi di interazioni che sono più deboli (interazione magnetica, interazione gravitazionale e interazione debole, quest’ultima responsabile del decadimento radioattivo degli atomi) e uno più intenso e meno scontato: l’interazione forte è forte davvero.  Forte come le due dita di Dio, forte come l’incredibile energia necessaria per schiacciare in uno spazio infinitesimale due particelle della stessa carica e che, di stare in quel piccolo spazio, proprio non ne vogliono sapere. Sembra una scemenza ma non lo è e, per capirla, dobbiamo fare un passo indietro.

A questo punto la voce fuori campo si dissolve, il sipario si apre ed esce il presentatore: “Buonasera a tutti, benvenuti in questo nuovo articolo di RollingSteel, dove divulgazione, piacere di lettura (e scrittura aggiungo io), canoscenza, curiosità e passione generano un mix frizzante ma accurato di leggerezza e freschezza. Stasera affronteremo un tema ostico e per nulla scontato ma che, ne siamo sicuri, entro la fine di questo articolo saprete maneggiare con più dimestichezza.

Signori, buona lettura signori”

ATTENZIONE: l’articolo sarà diviso in due parti pubblicate in due momenti distinti, una più teorica e una più pratica. Iniziamo con la prima.

Agli inizi del ‘900, grazie agli incredibili balzi in avanti che erano stati fatti nel giro di pochi anni, molti scienziati credevano che tutto quello che c’era da scoprire era già stato scoperto. Dalla chimica alla fisica, all’epoca numerosissime domande e osservazioni avevano trovato la loro spiegazione tanto che moltissime delle formulazioni nate all’inizio del diciannovesimo secolo sono tuttora saldamente al loro posto e riescono a spiegare in maniera efficace una larghissima parte dei fenomeni che si possono osservare, dal movimento dei pianeti alle mele che cascano dagli alberi, da alcune reazioni chimiche fino all’elettromagnetismo.

Tutte queste teorie, che possiamo raggruppare sotto un ombrello della nota marca “fisica classica™” funzionavano molto bene ma, qui casca l’asino, non erano in grado di spiegare in maniera esauriente il fenomeno della radiazione luminosa emessa dai corpi materiali quando sottoposti ad un riscaldamento. Passando dalla temperatura ambiente e via via salendo, vedremo che un corpo sottoposto ad un intenso riscaldamento diventerà per prima cosa rosso ma, se insistiamo e ci diamo del gas, man mano noteremo il suo colore diventare prima bianco e poi, infine, blu. In breve, quando la temperatura aumenta, la frequenza della radiazione emessa aumenta (e con lei la sua energia), passando da basse frequenze (luce rossa) a frequenze via via più alte (bianco prima – incandescenza deriva da “candescere”, diventare candidi -, blu dopo).

Questa evidenza sperimentale – che affronteremo nel futuro DI BRUTTO Volume 4 parlando di una delle biciclette 🙀​ più belle e famose di tutti i tempi, iscrivetevi alla Newsletter QUI per non perdervi il lancio – presto si trasformò in una discreta gatta da pelare quando applicando le teorie e le formulazioni della fisica classica™ note fino a quel momento divenne chiaro che nessuna di esse riusciva a rappresentarla in maniera efficace. Ci provarono in parecchi e alla fine, grazie all’intervento di Max Planck, si rese necessaria la nascita di una nuova fisica, alternativa a quella classica, che fosse capace di spiegare questi – e molti altri – fenomeni naturali. Così, nel 1900, grazie alla pubblicazione dell’articolo Ueber die Elementarquanta der Materie und der Elektricität nasceva la meccanica quantistica.

L’intuizione di Planck, oltre a seguire in maniera fedele le evidenze sperimentali fornendo ai produttori di lampadine dell’epoca un modo pratico e funzionale per misurare in senso assoluto l’intensità luminosa delle lampade che producevano grazie alla corretta teorizzazione del fenomeno dell’incandescenza, presto aprì il vaso di Pandora così che numerosi altri fenomeni fisici che fino a quel momento cavavano il sonno agli scienziati vennero presto sbrogliati. Fra questi ci fu l’effetto fotoelettrico, spiegato in maniera convincente da Einstein, e venne risolto una volta per tutte il mistero che ancora aleggiava circa la struttura dell’atomo, teorizzata in maniera esemplare da Niels Bohr.

(vedete che la prendo sempre larga ma alla fine arrivo dove voglio arrivare)

– quando in Oppenheimer si parla di andare a lezione da Bohr sono saltato sulla poltrona facendo volare via i pop corn. Non riesco nemmeno ad immaginare (e a nascondere la pelle d’oca) cosa possa significare andare a lezione e ascoltare dal vivo una delle menti più geniali e innovative di questo incredibile Secolo breve. Chissà, inoltre, se le decine di persone presenti in sala che presto si sarebbero sprecate in infiniti giri di parole per definire la magnificenza di un film (per me) velleitario, sanno anche solo chi fosse Bohr e quale fu il suo contributo al mondo che ci circonda o se, in realtà, si sono tutti accodati all’ennesimo filone di pensiero unico che li farà sentire importanti, intellettuali e rivoluzionari –

Secondo Bohr ogni atomo è composto da un sistema simile a quello planetario, con al centro un nucleo (composto da protoni e neutroni) attorno al quale orbitano, proprio come pianeti intorno al sole, gli elettroni. Ogni elemento in natura, dall’idrogeno al ferro, dallo stronzio al bario, dal boro all’einsteinio è fatto alla stessa identica maniera: un nucleo attorno al quale orbitano gli elettroni. A cambiare è il numero di particelle presente nel nucleo e il numero di elettroni che gli orbitano attorno: partendo dall’idrogeno e andando avanti nella tavola periodica, gli elettroni esterni e i protoni nel nucleo aumentano andando da 1 fino a 118 per l’Oganesson, ultimo elemento attualmente noto (artificiale), il cui nucleo è composto 118 protoni, 176 neutroni e attorno al quale orbitano 118 elettroni.

– c’è pure la maglietta, pensate che culo –

In un atomo neutro (=senza carica elettrica) il numero di elettroni e protoni è uguale (così che la carica + del nucleo è bilanciata dalla carica – degli elettroni) mentre il numero di neutroni varia e se per l’idrogeno “standard” questo numero è zero, ci sono elementi nei quali i neutroni sono tanti quanti i protoni e gli elettroni (esempio il carbonio 12, 12C) e altri, infine, nei quali invece i neutroni sono di più o anche di meno sempre di elettroni e protoni (se il numero di neutroni è molto più piccolo o molto più grande delle altre particelle, l’atomo diventa instabile; ne parliamo tra un secondo).

Nota importante numero 1: se il numero di protoni ed elettroni sono la “carta di identità” di un tale elemento (se ha 6 protoni e 6 elettroni è il carbonio, se ne ha 7 di entrambi è l’azoto), il numero di neutroni può variare anche all’interno dello stesso elemento. Attenzione ora: Elementi uguali con diverso numero di neutroni si chiamano isotopi. Il carbonio 14 (14C) è l’isotopo del carbonio “standard” 12C che al posto di 6 neutroni ne ha 8. Fin qui accontentiamoci, sul discorso ci torniamo dopo.

Ora la cosa si fa interessante: abbiamo visto che gli elettroni sono tutti a carica negativa quindi la loro presenza in un atomo viene controbilanciata dai protoni (pro = +, carica positiva) presenti all’interno del nucleo MA, se gli elettroni – che sono tutti a carica negativa e quindi si repellono fra di loro – hanno la possibilità di posizionarsi nello spazio attorno al nucleo in modo da minimizzare la loro reciproca repulsione, i protoni sono tutti schiacciati, appiccicati, ammassati uno contro l’altro in un incredibile assembramento divino che, come detto, chiamiamo nucleo. Chiude il discorso una cosa interessante: gli elettroni girano parecchio lontani dal nucleo, per fare un paragone, se il nucleo fosse grande come una mela, gli elettroni gli girerebbero ad una distanza di circa un chilometro quindi, qui la cosa si fa interessante, gli atomi sono per lo più VUOTI (e con vuoto intendo “il vuoto”) perché nell’enorme spazio che separa elettroni dal nucleo niente (nemmeno l’aria che, guarda un po’ è costituita da atomi) ci può entrare per mere questioni spaziali.

– facile e indolore. Il nucleo ha carica positiva, la nube elettronica (si parla di nube perché gli elettroni non sono fissi ma vorticano attorno al nucleo ad una velocità di circa ca. 2.200 km/s quindi, in linea teorica, sono ovunque, quasi come una “nebbia” elettronica attorno al nucleo) ha carica negativa –

Quindi, riassumendo, nei nuclei atomici sono presenti particelle di carica positiva che per motivi complessi che ora trascureremo vengono tenuti schiacciati uno contro l’altro andando di fatto contro la naturale tendenza che li vorrebbe allontanare. Vicini, appiccicati in uno spazio infinitesimale: proprio da qui nasce il concetto di “interazione forte”, anche detta “interazione nucleare” proprio perché è quella che tiene i nuclei insieme e che è circa 100 volte quello della forza elettromagnetica, circa 105 maggiore della forza debole e 1039 – dieci alla trentanove vuol dire questo: 1000000000000000000000000000000000000000 (dovrebbero essere 10 + 38 zeri, vi invito a contarli, potrei essermi sbagliato), ogni 9 zeri è un miliardo – volte quello della gravità: si chiama interazione forte e, per riuscire a tenere schiacciate particelle con la stessa carica in uno spazio tanto minuscolo come solo un nucleo atomico è, è MOLTO forte.

Quanto forte?

Così:

Bene, semplificando e introducendo il discorso con il botto (nel vero senso della parola), in una esplosione atomica l’immane forza che viene sprigionata e che è la caratteristica stessa di queste armi, è proprio l’interazione forte, scatenata da una opportuna reazione che “spacca” l’atomo liberando così l’energia nascosta all’interno del nucleo e che fino a pochi istanti prima teneva i protoni tutti belli vicini vicini. Per avere due numeri, considerando di poter liberare l’energia contenuta in una quantità considerevole di materia, l’energia che è possibile liberare da una reazione tale da spaccare l’atomo è riassumibile nella famosa equazione di Einstein E=mc2 secondo la quale, molto “semplicemente” l’energia è massa e, viceversa, la massa, TUTTA la massa, si può convertire in energia. Per capire le dimensioni, la  c che vedete sopra (e che è al quadrato) è la velocità della luce, 300.000 km/s (analisi dimensionale -> kg x (m/s)2 = kg m2/s2 = Joule, unità di misura dell’energia).

Per avere due numeri comodi comodi, la fissione (la reazione di rottura del nucleo atomico per creare energia si chiama fissione) di un kg di Uranio (perché l’uranio? dopo ve lo dico) produce altrettanta energia quanto la combustione di quasi 3.000 tonnellate di carbone o 3.000.000 di litri di gasolio o, in alternativa, l’equivalente di 20 mila tonnellate di TNT.

Di nuovo:

A questo punto diventa evidente il nucleo (-.-) del problema: in che modo possiamo rompere – nel vero senso della parola – il nucleo di un atomo liberando l’enorme energia che lo tiene assieme? La risposta, benché all’epoca impiegò alcuni dei migliori fisici e tecnici del mondo oggi, come spesso accade con il famigerato “senno del poi”, è abbastanza semplice.

Se da un lato le particelle cariche (come protoni (+) ed elettroni (-) ) fanno molta fatica ad attraversare la materia a causa delle forze elettromagnetiche con cui interagiscono, lo stesso non si può dire dei neutroni, che non risentono (o risentono poco) della nube elettronica attraversandola senza problemi e dimostrandosi ottimi proiettili per colpire i nuclei atomici come palle da bowling con i birilli. Se però, come scoprirono Fermi e i suoi ragazzi di via Panisperna numero 90 nel 1934, il neutrone che viene sparato contro gli atomi viene rallentato al di sotto di una certa velocità aumentano le possibilità che questo venga “assorbito” dal nucleo. In questo modo, immaginiamo un atomo di idrogeno con

  • numero 1 protoni nel nucleo
  • numero 0 neutroni nel nucleo <- interessante, il nucleo di idrogeno non ha neutroni
  • numero 1 elettroni che cazzeggia attorno

Bene, con a mente quanto scritto prima nella Nota importante 1, se a questo atomo di idrogeno facciamo assorbire un neutrone otteniamo un nuovo atomo con 1 neutrone (l’idrogeno “standard” non ne ha) ma con lo stesso numero di protoni ed elettroni. L’elemento risultante sarà quindi sempre idrogeno ma un suo isotopo che chiameremo idrogeno 2 (2H), anche detto deuterio. Per chiarezza, possiamo pensare che l’idrogeno è una 911 Carrera 2, il deuterio è una 911 GTS e il trizio è una 911 GT3-RS: sempre la stessa macchina, sempre una 911, ma tre versioni diverse con caratteristiche diverse.

– il primo è l’idrogeno normale, il secondo e il terzo sono i suoi isotopi, deuterio e trizio. Quest’ultimo è instabile e, quindi, radioattivo mentre il deuterio si usa nelle bombe ad idrogeno, ne parleremo a tempo debito –

Nota interessante 2: Isotopi con molti più (o molti meno) neutroni rispetto al numero di protoni tendono ad essere instabili. Questa instabilità si traduce, quando va bene, in radioattività, quando va male in nuclei così instabili che possono arrivare a rompersi. Altra cosa interessante è che attraverso opportuni bombardamenti di neutroni si possono “arricchire” elementi esistenti in natura (arricchirli in neutroni) per ottenere isotopi particolarmente instabili e quindi destinati a ciò che se ne vuole fare, reattori nucleari o bombe che siano.


– Uranio e suoi isotopi: il 238U è l’uranio “standard” presente in natura, gli altri sono per lo più sintetici ottenuti con opportuni bombardamenti –

Torniamo a noi:

Come detto il giochino di far assorbire ai nuclei atomici neutroni può portare a nuovi nuclei parecchio instabili. Un esempio è l’alluminio (peso atomico 27): se questo elemento cattura un neutrone, prima si trasforma in alluminio 28 (quindi un isotopo dell’alluminio) ma la successiva instabilità fa si che uno dei neutroni decada trasformandosi in un protone emettendo un elettrone (decadimento β) e, di conseguenza, visto che con un nuovo protone il numero atomico si alza di 1 passando da 13 a 14, otteniamo la trasformazione di quello che prima era alluminio (n. atomico 13) in silicio (n. atomico 14). In poche parole, bombardando di neutroni un tipo di atomo, lo si può trasformare in quello successivo (sulla tavola periodica) attraverso una reazione chiamata trasmutazione.

– la stessa cosa si può fare con il silicio trasmutandolo in fosforo –

Goduria massima a questo punto per gli alchimisti: attraverso opportune reazioni di decadimento α indotte artificialmente, potremmo partire dagli 82 protoni del piombo per eliminarne due trasformandolo così in mercurio. A questo punto un successivo decadimento β trasformerebbe un ulteriore protone in neutrone così da ottenere 79 protoni ed arrivare effettivamente all’oro! taac.

Torniamo seri, il giochino di far assorbire neutroni ad un elemento per ottenere quello successivo funziona sì ma solo fino ad un certo punto.

Il giochino iniziò a farsi interessante quando Fermi ebbe l’idea di bombardare di neutroni l’ultimo elemento noto in natura e presente in abbondanza sulla crosta terrestre con il fine, seguendo quanto visto finora, di ottenere nuovi elementi artificiali.

Quell’elemento era l’uranio.

Proprio l’uranio, numero atomico 92 (lo vedete nella tabella sopra, il 99,2% dell’uranio presente in natura è il suo isotopo 238U, contenente 92 protoni, 92 elettroni e ben 146 neutroni), è l’ultimo elemento che è relativamente facile trovare in natura mentre tutti quelli che vengono dopo, chiamati elementi transuranici, o non sono abbastanza stabili per essere presenti in quantità apprezzabili o sono proprio inesistenti e quindi creati artificialmente.

Quando Fermi iniziò a bombardare l’uranio ottenne come risultato degli elementi particolari che però, a differenza di quanto ci si aspettava, non si comportavano come prevedibile (il discorso è un po’ complesso, gli elementi di ogni colonna della tavola periodica hanno caratteristiche simili, quanto ottenuto bombardando l’uranio si sarebbe dovuto comportare come il renio prima e l’osmio dopo) ma Fermi si convinse comunque del successo della sua scoperta e depositò due nuovi elementi: Ausonio quello che avrebbe dovuto avere peso atomico 93 e Esperio quello successivo, entrambi due nomi antichi dell’Italia e vincendo così il nobel per la fisica nel 1938 per “l’identificazione di nuovi elementi della radioattività e la scoperta delle reazioni nucleari mediante neutroni lenti“.

Tuttavia era tutto un grande errore. Gli elementi che Fermi aveva rinominato come l’Italia non si comportavano come sospettato semplicemente perché non erano ciò che ci si aspettava di ottenere: fu la tedesca Lise Meitner nel 1939 in collaborazione con Otto Hahn, con questa bella pubblicazione sul Nature, a spiegare una volta per tutte che bombardando l’uranio con neutroni si generava un nucleo così instabile che questo si spaccava, dando vita a due elementi più leggeri (tendenzialmente bario e kripto ma anche tecnezio e zirconio) e una grande quantità di energia. Tanta, tantissima energia.

Interessante: A Lise Meitner è stato dedicato il meitnerio, elemento sintetico che si ottiene bombardando il bismuto con nuclei pesanti di ferro. Fu la creazione di questo elemento a dimostrare che la fusione nucleare può portare a nuovi elementi.

Arriviamo quindi al dunque: Fermi fece un errore e, credendo di aver isolato due nuovi elementi in realtà aveva spaccato in due il nucleo dell’uranio. Esistono quindi alcuni elementi – e non sono tanti – che vengono definiti fissili che non solo possono spaccarsi ma possono dare via ad una reazione a catena dai risultati esplosivi: se infatti un neutrone colpisce un nucleo e questo spaccandosi libera:

  • energia
  • parecchi altri neutroni

succederà che questi ultimi colpiranno altri atomi i quali si spaccheranno liberando altra energia e altri neutroni i quali, a loro volta, non potranno che ingigantire e mandare fuori controllo la situazione: questa è quella che si chiama reazione a catena e che, se nelle centrali nucleari viene attentamente controllata in modo che non si verifichi

– a volte, non sempre (edit per i pignoli: a Chernobyl si fuse il nocciolo, grazie a dio non si arrivò alla reazione a catena) –

nelle bombe atomiche viene provocata (scopriremo nella parte 2 come) e sfruttata per generare morte, distruzione e gli sguardi bovini e contriti di Cyllian Murphy.

Riassumendo, in una bomba atomica “standard” un certa quantità di uranio 235 (isotopo molto instabile dell’uranio) viene bombardata di neutroni in modo da dare vita ad una reazione che ne spaccherà il nucleo, generando isotopi (spesso molto radioattivi) di bario e kripto più diversi altri neutroni che altro non faranno che alimentare altre rotture, altre liberazioni di neutroni e così via. Ogni atomo che si rompe libera immani quantità di energia (la famosa interazione forte) e, considerando che ogni passaggio della reazione a catena impiega circa 1/50 trilionesimo di secondo, capite anche voi quanto veloce, potente e inarrestabile sia una reazione di fissione nucleare a catena.

Infine, poi ne parleremo nella parte 2 ma voglio dire le cose come stanno, la bomba Little Boy di Hiroshima era una bomba “standard” ad uranio mentre Fat Man, quella che venne mollata su Nagasaki, era invece alimentata a plutonio, in particolare l’isotopo 239 del plutonio, elemento ottenibile attraverso un opportuno bombardamento di neutroni nei confronti dell’uranio evitandone però la rottura come faceva Fermi.

Nota finale: per radioattivita si intende la caratteristica che hanno alcuni elementi instabili – sia naturali che non – di emettere in maniera spontanea (o no) particelle ad elevata energia e, proprio per questo, molto dannose. Lo stesso Fermi morì a soli 53 anni per un tumore, probabilmente causato dai numerosi esperimenti a cui aveva partecipato senza le dovute protezioni.

Articolo del 5 Settembre 2023 / a cura di Il direttore

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  • massimo

    Come sempre grazie per le tante descrizioni,da vecchio studente di chimica per me è abbastanza semplice da capire,e grazie anche per avermi impedito di perdere tempo al cinema a vedere Oppenheimer,che reputo comunque una degli scenziati più rappresentativi del secolo scorso…attendo con ansia la seconda parte e ti( se mi permetti il tu) auguro una buona giornata…

    • Ciao Massimo, grazie per l’apprezzamento. Concordo con te su Oppenheimer, qui il problema (per me) è Nolan. Comunque nella seconda parte, scendendo nel pratico approfondiremo anche i meriti dello scienziato in questione. Grazie e buona giornata a te. Lorenzo

      • Sebastiano

        Come sempre articolo BELLISSIMO , da leggere con trasporto e “leggerezza”… I vostri articoli mi fanno sempre tornare tra i banchi e immaginare… Personalmente il film lo ho apprezzato tutto sommato , nonostante abbia condiviso il problema dei limiti storici e tecnici …forse anche dovuti alla gran parte pubblico stesso che me avrebbe fruito … “Dio Uno e Trino “…un po’ come l’Atomo , uno formato tra particelle elementari.

  • Andrea

    Facendo un ucronia dove baffetto non ce l’avesse avuta a morte con gli ebrei, sarebbe riuscito “con abbastanza facilità” a costruire la bomba atomica molto prima degli americani.

  • Roberto

    Ottimo lavoro! Ricordo,ormai in una passata era, una serie tv di quelle fatte come si doveva,col titolo Italiano de “I giorni dell’atomica”,ovviamente scomparsa dai palinsesti come i dinosauri.

  • Gaetano

    Articolo stupendo e facile da capire, a chernobyl però non si sarebbe mai potuto arrivare all’esplosione nucleare vera e propria perché l’uranio non era arrichito a un grado sufficiente per esplodere, anzi nel caso di chernobyl non era proprio arricchito, o ho capito male e volevi dire altro?

    • Mauro

      Direttore, all’alluminio viene dato numero atomico 27 e poi 13

      • Vorrei correggere “numero atomico” in “peso atomico” ma il sito mi blocca, appena riesco opero, grazie

  • Luca

    “Ennesimo filone di pensiero unico che li farà sentire importanti, intellettuali e rivoluzionari”. Ma anche no, dai, non c’azzecca nulla. Anche perchè Oppenheimer, come praticamente tutti i film di Nolan, riflette sul tempo e sulla sincronicità.

    • Scusa ma sarà che ho visto il film nella patria universale dei radical chic (Bologna) tutti ad osannare questo film non ho resistito

    • Massimo

      Era debolmente arricchito…. Circa al 3-4% !
      L’uranio “weapon grade” lo è tra l’80 e il 90% !
      Solo i reattori CanDU e gli autofertilizzanti a neutroni veloci di 4^generazione usano MOX (ossidi di plutonio) e uranio metallico 238 che viene fertilizzato dalla reazione stessa e genera Pu239 !

  • Perché si presero la briga di sganciare 2 differenti ordigni nel ’45?

    • Per verificare funzionamento ed effetti di due differenti tecnologie

      • Lucalbt

        Sei stato formidabile. Non aggiungo altro. La storiella la conoscevo abbastanza ma mai avevo letto una descrizione così ben fatta (piccoli refusi parte).
        Sul film ho però una idea diversa.
        Il target di pubblico doveva essere più vasto possibile. È un film, non un documentario. Anche io avrei apprezzato la presenza di maggiori dettagli riguardanti i geni da Plank in poi, ma sarebbe stato necessario fare un film a puntate…

        Congratulazioni davvero, comunque

    • Francesco

      Nel film inoltre spiegano, immagino non citando a caso, come il primo servisse a far vedere cosa faceva ed il secondo che erano effettivamente capaci di farlo quando volevano e non era successo “a caso”.

    • Matteo

      Il canale YouTube Intel Report (fratello di Operations Room) ha pubblicato questo interessante video sull’argomento, ovviamente in previsione dell’uscita di Oppenheimer nelle sale.
      https://youtu.be/xG4ks5f31Wg?si=-_xOTk9PnGVtjjBH

  • Marco Gallusi

    Articolo molto ben formulato e molto esplicativo, mi verrebbe da dire “a prova di chiunque abbia visto Hoppenheimer sperando di vedere come hanno fatto la bomba atomica e invece si è sorbito una versione rimaneggiata di Perry Mason”.
    Attendiamo con ansia la seconda parte…

  • Marco Allori

    Molto ben spiegato, complimenti! Comunque 6 zeri é un milione…
    Un po’ ne sapevo già, ma questo articolo mi é stato molto utile per riordinare!

  • Gaetano De Luca

    Mi pare però che Oppenheimer sia andato a lezione da Born e non da Bohr.

    • Nessuno dice il contrario ma nel film, all’inizio, parlano di “a lezione da Bohr”

    • Federico

      Bell’articolo direttore grazie. Se posso permettermi di suggerire un controllo solo la parte dove dice che l’idrogeno è “instabile” perché non ha neutroni e quindi lo troviamo in natura come molecola biatomica H2. Non mi sembra di ricordare che questo dipenda dal non avere neutroni, infatti anche il deuterio fa esattamente la stessa cosa (forma molecole biatomiche), come per tutti gli altri elementi le le proprietà chimiche dipendono dalla configurazione del guscio elettronico, tanto è vero che le proprietà chimiche di isotopi diversi dello stesso elemento sono per lo più le stesse. Dal punto di vista fisico l’idrogeno è stabilissimo. Dal punto di vista chimico il radicale idrogeno (idrogeno monoatomico) è estremamente reattivo.

      • adesso quella frase la elimino che è da stamattina che mi causa problemi

  • Giovanni Baccolo

    Articolo molto bello, complimenti. Forse sarebbe stato ancora piu’ chiaro introducendo il concetto di massa critica, ma magari nella seconda parte ci sara’ spazio per questo punto. Lo aspetto!

  • Giuseppe Di Antonio

    Salve , ho avuto il piacere di avere , per breve tempo , come socio Nereo Bolognani, ultimo rappresentante della scuola di Fisica di Roma in via Panisperna ed ho apprezzato per esperienza diretta la grandezza di quegli uomini. Il film è veramente misera cosa e non rende giustizia a quel gruppo di scienziati che hanno rivoluzionato la fisica moderna e la comprensione della natura dell’ Universo.

  • Andrea

    Effettivamente il film poteva essere fatto meglio, rendendolo però più noioso e sicuramente meno adatto al grande pubblico, io l’ho guardato comunque volentieri, ben consapevole della mia quasi totale ignoranza in materia, ben consapevole di non aver imparato molto alla fine dello spettacolo

    Se uno ne sa di chimica giustamente troverà il film superficiale, ma la storia rappresentata ruota più attorno al personaggio, alle scelte etiche e morali derivanti dagli effetti della bomba, alla politica dell’epoca attraverso il conflitto mondiale e l’inizio della guerra fredda, a livello di prodotto commerciale secondo me è ben riuscito

    Detto ciò, sono ben felice di aver letto questo articolo e sicuramente leggerò anche la seconda parte, che di chimica non è che fossi un fenomeno alle superiori, ma è comunque materia interessante

  • Agostino MASCHERINI

    Tutte cose che sapevo già, ma è stato cmq un piacere leggere: chiaro, coinciso e semplice (relativamente ad un soggetto che è tutt’altro che semplice!!). Complimenti. Una nota: a me il film Oppenheimer è piaciuto e avevo letto anche il libro.

  • “Secondo Bohr ogni atomo è composto da un sistema simile a quello planetario, con al centro un nucleo (composto da protoni e neutroni) attorno al quale orbitano, proprio come pianeti intorno al sole, gli elettroni.”
    Nel modello di Bohr, del 1913, i neutroni non c’erano perché verranno scoperti solo nel 1932. All’epoca c’era scetticismo su come un nucleo di soli protoni potesse stare assieme perché l’iterazione forte, credo proposta da Majorana negli anni 30, fu definitivamente messa a punto all fine degli anni 60.

    “Per chiarezza, possiamo pensare che l’idrogeno è una 911 Carrera 2, il deuterio è una 911 GTS e il trizio è una 911 GT3-RS: sempre la stessa macchina, sempre una 911, ma tre versioni diverse con caratteristiche diverse.”
    Caratteristiche fisiche diverse, quelle chimiche sono identiche. Ciò ha diverse implicazioni anche nella realizzazione della bomba, ad esempio come ottenere l’uranio arricchito.

    Manca il perché l’uranio non diventa un nuovo elemento e invece si spacca. Dovrebbe essere il fatto che l’interazione forte ha un raggio di azione molto limitato e che quindi se aggiungiamo un neutrone all’atomo di uranio l’interazione forte non ce la fa più a tenere tutto assieme.

    • Osservazioni corrette ma ricorda che questo è un sito divulgativo, spesso letto da persone che – e non è una colpa – non hanno nemmeno idea di cosa sia un “atomo” o cosa si intenda per “elemento chimico” ecc

  • Paolo

    questo articolo arriva anche come risposta ad un film che ho trovato velleitario e vagamente superficiale, tanto dal punto di vista storico quanto da quello scientifico, con decine di personaggi leggendari (Bohr, Born, Fermi, Heisenberg, Feynman, Einstein, Teller e altri) introdotti e buttati sullo schermo quasi come comparse, senza spiegare o anche solo cercare di far capire quale sia stata la loro reale importanza e cosa possa aver significato andare a lezione da loro. Tralasciando gli aspetti tecnici cinematografici oggettivamente notevoli, non si parla di scienza, non si parla di storia, non si approfondisce il background storico/scientifico/geopolitico della faccenda e, nonostante questo, vedo gente strapparsi i capelli per un film del quale mi piacerebbe sapere cosa hanno colto e/o capito.

    Non avrei saputo fare un’analisi più lucida. Grazie.

  • Matteo

    Direttore, di chimica ci capisco poco, anche se con questo articolo sono un pochino migliorato, ma la matematica la capisco un po’ meglio, comunque nella “trasmutazione” da piombo ad oro, mi mancavano all’appello una decina di protoni, quindi ho controllato è il numero atomico del piombo è 82, mentre nell’articolo è scritto 92.
    Lo dico io il “maledetta tastiera?”

  • Giuliano

    Complimenti. Sei stato in grado di spiegare degli argomenti, non alla portata di tutti,in maniera semplice e comprensibile,ma sempre alla “Rolling steel”. Bravo diretùr !!!

  • Matteo

    Per me questo articolo è NO.
    Una persona completamente scevra dei concetti di isotopo, numero atomico e configurazione elettronica non riuscirebbe a seguirlo.
    E alcuni degli intermezzi comici sfiorano il cringe. Sembra la puntata di BBT in cui vanno a fare orienteering alla vecchia scuola di Howard e Leonard fa “il simpatico”.

    Per chi volesse approfondire, qui:
    https://youtu.be/jB8VK3Q8hlo?si=qssob2qGBASOtAf4
    sono 4 video molto ben realizzati

    • Ciao Matteo, siamo sempre in cerca di collaboratori di talento, se pensi che tu possa essere più bravo a spiegare tematiche complesse o che tu abbia un potere “divulgativo” maggiore rispetto al mio sarò ben contento di publicare i tuoi articoli, puoi scrivermi direttamente a info@rollingsteel.it

      • Matteo

        Caro Direttore,
        si, sono moderatamente bravo a spiegare tematiche complesse essendomi occupato di insegnamento e formazione, sia a livello universitario che aziendale. Ma la divulgazione per esser fatta bene richiede tempo, energie e io avrei anche un altro lavoro, altrettanto impegnativo, trattando praticamente temi attigui a quelli di fondo di Rollingsteel.

        Devo essere sincero: di solito trovo gradevoli e curati gli articoli.
        Qui si ravvisa la voglia di essere sul pezzo, cogliere l’hype del tema del momento.
        Troppi typo, troppe imprecisioni, troppe correzioni a posteriori. Manca un scaletta organica che dia filo logico. Inserire ALLA FINE, una noticina, su cosa sia la radioattività, laddove sarebbe basilare per capire il concetto di decadimento e “instabilità” degli elementi, è non aver pensato bene la successione di concetti. Come detto sopra, quando ci investite tempo SI VEDE. La serie sulle missioni Apollo e sul Saturn V è SPETTACOLARE.

        Lo dico con la massima stima e rispetto. Prenditi il tempo per fare una buona seconda puntata.
        Te lo meriti tu e i lettori.

        Oh, i fan sfegatati hanno tutti dato il loro “che figata”…
        …ma corri il rischio che siano esattamente come i fan di Nolan.
        Ci hanno capito ‘na mazza, ma siccome quel regista lo amo e tutti ne parlano bene…

  • Alberto

    Oppenheimer con due p. Lo so faccio il giornalista e non passa giorno che qualcuno non mi sfracelli le ogive su cose come queste, inficiandomi il gusto di aver scritto un bell’articolo. Quini vuoi mettere il piacere di farlo io (ps l’articolo è bellissimo). A.A.

    • Ti giuro che hai commentato un nanosecondo prima che salvassi la versione corretta, tempismo perfetto! Grazie, L

  • Elio

    Oppenheimer non l’ho visto, ma mi sembra sempre il solito fenomeno che si ripete quando esce un film che racconta eventi del passato SENZA essere un documentario: se chi lo guarda conosce la questione, non gli piacerà e sarà eccessivamente critico a riguardo. E’ successo con Bohemian Raphsody e con Le Mans ’66, per citarne due al volo. Ho peccato anche io di questa eccessiva pignoleria, ma dovremmo un attimo realizzare che sono film per il grande pubblico e non documentari di nicchia, quindi ci si deve (o anche no, chissenefrega) accontentare di quel che è. Sono sicuro che Nolan (in questo caso) non pretenda di aver fatto un documentario storico-scientifico sulla bomba atomica, quindi perchè dovremmo aspettarci che lo sia?

  • Piteas

    Bravissimo, bell’articolo. Aspetto il secondo.

  • Pier Luigi Cascioli

    Buongiorno
    per uno che è diplomato in energia nucleare…è un bel ripassino.
    Grazie

  • Mat

    Quando parli della velocità dell’elettrone nel nucleo dicendo che vanno a circa 2200km/s, bisogna correggere il fattore rispetto alla velocità della luce, tu scrivi 0.7, in realtà è 0.007 ovvero 7×10^(-3).

  • Enrico

    Direttore…chapeu!

  • Andrea

    Buona sera, ho letto il tuo articolo due giorni fa ed ho visto il film di Nolan questa sera, premesso che ho un diploma di maturità artistica e quindi del tuo articolo non ho capito una mazza , al contrario il film mi è piaciuto moltissimo apprezzandone soprattutto la regia e la recitazione di un cast stellare e ben amalgamato.
    Se il film avesse analizzato alla perfezione gli avvenimenti ed approfondito al millimetro quello che hai fatto nel tuo articolo, gli spettatori sarebbero scappati alla fine del primo tempo, oggi persino i documentari tendono a romanzare ( cosa che comunque Nolan non ha fatto) per arrivare ad un pubblico più ampio.
    Detto questo, io che amo il cinema e la fotografia l’ho trovato davvero un bel film, il tuo è sicuramente un ottimo articolo peer un pubblico di nicchia ma non lo avrei accostato al film come pretesto, spero di essermi spiegato e grazie comunque per il tuo lavoro che ho sempre apprezzato.

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