VERSO IL NUCLEARE PULITO
Scoperta e Sfruttamento delle
Reazioni Nucleari Ultrasoniche

Cap 1 2/2

L’energia nucleare e la pressione 1943-1945

Le onde di pressione hanno un andamento armonico, si dice sinusoidale, come le onde del mare, invece l’onda d’urto è impulsiva e violenta come un’onda del mare che si infrange di colpo contro gli scogli, è la differenza che passa tra un suono armonioso ed uno scoppio improvviso.

Tuttavia è evidente che un’onda di pressione in condizioni opportune può essere trasformata in un’onda d’urto, come avviene appunto quando il mare si infrange sugli scogli.

Lo strumento che essi impiegarono fu la dinamite, ma a forma di sfera cava, contenente Uranio radioattivo nella cavità.

L’esplosivo cavo era il modo migliore per indirizzare l’energia e la pressione dell’esplosione ed era stato scoperto per caso negli Stati Uniti nel diciannovesimo secolo durante scavi minerari.

Successivamente era stato studiato questo fenomeno delle cariche esplosive cave ed era stato chiamato genericamente il fenomeno della “carica cava”.

Proiettile a "carica cava"

Quindi venne applicato a scopi bellici per la realizzazione di cariche da demolizione contro fortificazioni o proiettili perforanti contro carri armati, ed in questa tecnologia la Germania aveva raggiunto eccellenti risultati.

Poiché, a causa della seconda guerra mondiale in corso, lo scopo ultimo di tutti questi studi era di sfruttare l’energia nucleare per realizzare un ordigno bellico, in parole povere una bomba nucleare, Diebner e gli altri si applicarono allo studio di cariche cave nucleari all’Uranio.

Tuttavia Diebner pensò di andare oltre l’uso del solo Uranio con le sue reazioni a catena di fissione nucleare, e decise di usare anche le reazioni termonucleari di fusione, questa fu ovviamente un’idea di un’audacia inaudita (cfr. 2).

Infatti era noto dagli studi teorici di Bohr e J. Wheeler in Inghilterra e di H. Bethe e K. Von Weiszacker in Germania che vi era un altro modo per liberare l’energia nucleare oltre la fissione.

Esso era la fusione termonucleare dei nuclei leggieri quali il Carbonio, l’Azoto, il Litio, l’Elio e l’Idrogeno, in particolare l’Idrogeno pesante detto Deuterio il quale forma in natura la cosiddetta acqua pesante.

Vi è una perfetta contrapposizione tra i nuclei degli elementi quando si tratta di far liberare loro l’energia nucleare.

Quelli pesanti come l’Uranio devono scindersi, questo avviene a temperatura ambiente grazie alla radioattività, mentre quelli leggieri devono unirsi, fondersi appunto, ma a diecine di milioni di gradi ad altissime temperature come nelle stelle.

Diebner immaginò di ottenere queste altissime temperature in un duplice modo: da una parte con l’energia nucleare della fissione dell’Uranio, causata dall’onda d’urto dell’esplosione della carica cava, dall’altra con l’innalzamento della temperatura dovuta all’onda d’urto stessa.

Acqua Pesante

Quindi pensò di realizzare una bomba ibrida a due stadi a fissione e fusione, la carica cava conteneva l’Uranio radioattivo che a sua volta era cavo e conteneva acqua pesante con il Deuterio.

A questo punto l’unico problema era come far esplodere la carica cava in modo da generare l’onda d’urto che producesse la compressione dell’Uranio per innescare la reazione a catena delle fissioni dei suoi nuclei.

Veniva così alzata la temperatura che portava il Deuterio a fondere, in tal modo aumentando ed amplificando la liberazione dell’energia nucleare.

Il problema fu risolto da Trinks, che sviluppò il metodo della esplosione simultanea di tutte le parti della sfera cava di dinamite mediante un innesco elettrico che prese il suo nome.

Con tale esplosione simultanea si realizzava un’onda d’urto sferica ma soprattutto simmetrica ossia con uguale potenza lungo tutti i raggi di una sfera (cfr. 2).

Con un metodo completamente diverso, ma in uso ancora oggi negli ordigni nucleari, negli Stati Uniti il chimico polacco T. Kistiakowsky aveva realizzato il concetto dell’onda d’urto sferica e simmetrica pensato da S. Neddermayer.

Il metodo era quello delle lenti esplosive ossia non una carica cava di dinamite ma una sfera di piastrelle di dinamite messe insieme come un pallone di calcio.

Questo metodo di Kistiakowsky e Neddermayer non serviva per risolvere il problema affrontato da Diebner di aggirare la massa critica dell’Uranio, ma solo per produrre la reazione a catena in una massa critica in modo più sicuro ed efficiente, in particolare quando al posto dell’Uranio si usava nell’ordigno l’elemento artificiale radioattivo Plutonio.

Ovviamente Diebner non sapeva fino in fondo perché l’onda d’urto realizzava le reazioni nucleari, ma tant’è , in guerra basta che le cose funzionino, a capire perché viene sempre a tempo dopo.

Il sistema della pressione fu sperimentato con successo con il primo ordigno nucleare tedesco fatto esplodere nell’isola di Ruegen nel mar Baltico nell’Ottobre del 1944 .

Successivamente gli altri due ordigni costruiti furono fatti esplodere in Turingia per ordine del generale Kammler nel Marzo 1945 prima che la regione fosse conquistata dall’esercito russo; un mese dopo la Germania si arrendeva, finiva la seconda guerra mondiale in Europa e i risultati degli studi sulle reazioni nucleari indotte con la pressione andarono in gran parte perduti (cfr. 2).

Solo più di quindici anni dopo la fine della guerra Diebner pubblicò alcuni dei risultati, ma i meno rilevanti (cfr. 3) e portò fino alla morte il segreto di ciò che avevano realizzato così come tutti gli altri che avevano partecipato.

Forse fu questo il segreto meglio mantenuto durante e dopo la seconda guerra mondiale.

In seguito altri come S. Kaliski in Polonia (cfr. 4) oppure F. Winterberg in Germania (cfr. 5) provarono ad esplorare l’uso della pressione nelle reazioni nucleari, ma in effetti i risultati di Diebner non vennero utilizzati, per cui tutto doveva essere riscoperto, un po’ come era successo alla fissione che, scoperta da Fermi, dovette essere riscoperta da Hahn.

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