Nome in codice: Trinity

1945: “first fission bomb tested”

Il frontespizio del Krane, il libro di testo del corso di “Istituzioni di fisica nucleare” adottato ai miei tempi all’università, si apre così.
«È il destino», ho pensato sfogliandolo alla ricerca di numeri.
Numeri che giustificassero la mia avversione verso il film Oppenheimer, che ci mostra quell’evento memorabile, Trinity per gli amici, come se partecipassimo ad una gita di metà luglio a Jornada del Muerto, muniti di crema protettiva e occhiali da sole.
Un atteggiamento ben poco cauto, che in effetti adottò il fisico americano Richard Feynman (quello dell’articolo di marzo), preoccupato più per i raggi UV (ultravioletti) che per la luminosità accecante e le conseguenze delle radiazioni nucleari.
Tuttavia, la detonazione del primo ordigno nucleare sprigionò un’energia esplosiva equivalente a 25 kilotoni di TNT (tritolo) e un’ampia nube di ricaduta. E fu cinque volte più potente di quanto ci si aspettava. Per confronto, Little Boy su Hiroshima sviluppò circa 15 kilotoni, mentre Fat Man su Nagasaki circa 21kT.
Il Trinity test mostrato dal regista Christopher Nolan non cattura affatto il terrore del momento. Non vediamo la rappresentazione del verso:

«Now I am become Death, the destroyer of worlds.”»
(«Ora sono diventato Morte, il distruttore di mondi»)

Un verso rubato da Oppenheimer alla Bhagavadgītā.

È la messa in scena delle attese di un corteo ignorante su ciò che avrebbe visto.
Ma, considerando che la realtà non fermò Enola Gay il 6 agosto e neanche Bockscar il 9, è forse comprensibile perché oggi, dopo ottant’anni e con le armi termonucleari migliaia di volte più potenti, assistiamo a una buffonata del genere.

Mi sono calmata solo quando mio figlio mi ha fatto notare che Oppenheimer non è un film di fisica e tanto meno dell’orrore. Racconta una vicenda politica, dove la parola comunismo si spreca in bocca ai vari personaggi.
In ogni caso, è assurdo che io me la prenda tanto, il film è pluripremiato e forse c’è anche qualcuno che ha acquistato il libro. Ma sappiate che quella non è fisica nucleare e per fortuna, sul Krane e anche sul Perkins, il libro di fisica delle alte energie, che pur sono americani, non esiste menzione di Oppenheimer. Fu invece coinvolto in un esperimento con materiale radioattivo sugli esseri umani.
Nel Krane, invece, si parte da Antoine Henri Becquerel, che nel 1896 scoprì la radioattività, passando per Rutherford, i Curie, Geiger, Fermi e sì, anche Bohr, Heisenberg e Einstein, rappresentato da Nolan come un vecchio ottuso e un po’ rincoglionito, che però dice le uniche parole degne di ascolto del film:

«So here we are, lost in your quantum world of probabilities, and needing certainty.»
(«Eccoci qui, persi nel vostro mondo quantistico di probabilità, e bisognosi di certezze.»)

E anche se alcuni di questi nomi compaiono sulla scena, Nolan si gioca la possibilità di far pronunciare loro un qualche monito che ci metta in guardia dai danni provocati da un evento del genere. Non ne erano informati? Ok, ma almeno ci potevano spiegare:

Che cosa è una bomba nucleare?

Partiamo dalla radioattività.

La radioattività è un fenomeno naturale in cui nuclei di atomi instabili, come uranio o plutonio, emettono energia sotto forma di radiazioni (raggi gamma) e particelle (alfa e beta).
I raggi gamma sonoonde elettromagnetiche come quelle che costituiscono luce, ma molto più corte (piccola lunghezza d’onda) e ad altissima frequenza. Per queste proprietà penetrano la materia e possono alterarla.  Sono infatti radiazioni ionizzanti, conenergia sufficiente per strappare elettroni da atomi e molecole, trasformandoli in ioni elettricamente carichi.
Per esempio. Se una dose sufficiente di raggi gamma interagisce con la molecola di DNA di una cellula, può provocarne un danno biologico di varia entità, sia a breve che a lungo termine. Non entro nei dettagli delle così dette lesioni da radiazioni, ma con questa chiave di ricerca potete trovare moltissime informazioni.
Le particelle alfa sono nuclei di elio (formati da due protoni e due neutroni) molto meno veloci ed invasive, mentre le particelle beta sono elettroni e, in alcuni casi, anche positroni (le antiparticelle che secondo Feynman viaggiano indietro nel tempo).
Ora, quando bombardiamo il nucleo di un atomo di uranio o di plutonio con un neutrone, il nucleo assorbe il neutrone e diventa instabile. Questa instabilità porta alla fissione nucleare, cioè alla divisione del nucleo in due frammenti, con il rilascio istantaneo di una quantità enorme di energia sotto forma di radiazioni gamma e particelle alfa e beta, oltre che luce e calore.

La formula è sempre la stessa: E=mc².

Le bombe nucleari funzionano in questo modo e oggi possono liberare l’equivalente di 100 chilotoni fino diversi megatoni di tonnellate di tritolo. In confronto i 15 chilotoni di Hiroshima sono un gavettone.
Allora ti chiedo, a ottant’anni di distanza, siamo informati di tanta potenza devastante?

Nel caso sopravvivessimo, che cosa sappiamo del dopo?

Intanto potremmo guardare The day after, il film del 1983 di Nicholas Meyer, che ci racconta qualcosa. Ero una bambina e rimasi molto impressionata.

Che cosa potremmo mangiare?

«Niente latte!» dicevano dopo Chernobyl.
E le uova? Meglio di no.
Frutta e verdura? Scordatele per un po’.
Carne? No, forse quella sintetica.
In ogni caso solo ingredienti sigillati nelle loro confezioni originali e prodotti prima del terribile evento. Conservati nel bunker di casa tua e dei supermercati.
D’altra parte, prima di Natale, il governo olandese ci ha messo in guardia sui pericoli del fallout, suggerendo di iniziare a fare scorte. Ha dimenticato di dirci che prima di tutto non avremo acqua, almeno fino quando non sarà disponibile quella decantata.

Con quali materiali ci potremmo proteggere?

Uno scafandro di piombo o cemento per le radiazioni gamma.
Le particelle alfa vengono assorbite anche dalla carta, mentre le beta da uno strato di lamiera in alluminio, ma il problema è l’inalazione del pulviscolo atmosferico contaminato: bisognerebbe respirare con un autorespiratore, come quelli utilizzati dagli incursori sotto il mare.
E poi, non è che le vediamo queste radiazioni.
Per rilevarle ci vorrebbe un contatore Geiger, strumento inventato nel 1908 dal fisico tedesco Johannes Wilhelm Geiger, morto proprio nel settembre del 1945, poco dopo Hiroshima e Nagasaki.
In cucina ci sarebbe utile per conoscere la radioattività degli utensili in acciaio, che potrebbero rilasciare polveri radioattive.
I contatori Geiger oggi si trovano anche su Amazon e rilevano dosi fino un milli-Seviert all’ora (mSv/h). Considera che non dovremmo superare i 20mSv/anno (dose efficace per lavoratori esposti a radiazioni ionizzanti).

Se volessimo preparare una torta, quali ingredienti potremmo utilizzare?

A nessuno verrebbe in mente di preparare una torta dopo un disastro nucleare.

Ok, ma metti caso?

Ho trovato un opuscolo dove si parla di Victory-Cake, sembra che fosse la torta che preparavano le casalinghe americane per celebrare la vittoria del paese alla fine della Seconda Guerra Mondiale.
Ti avverto, non ha il gusto al quale siamo abituati, senza uova e senza burro o altri latticini. Realizzata con ingredienti fortuiti e conservati da chissà quanto tempo.
Per fortuna c’è la mano amica del cacao!
E chi può dirlo?

VICTORY CAKE

Ingredienti per una tortiera da 22cm di diametro

• 240 grammi di farina per dolci
• 6 grammi di bicarbonato di sodio (baking soda) per dolci
• 40 grammi di cacao amaro in polvere
• 3 grammi di sale fino
• 200 grammi di zucchero bianco semolato
• 15 grammi di aceto di mele o bianco
• 80 grammi di olio di semi di girasole
• 240 grammi di acqua fredda

Se volete potete aggiungere un po’ di estratto di vaniglia ma ai tempi della Seconda guerra mondiale non penso fosse disponibile.

Procedura

In una ciotola capiente, setacciare la farina con il bicarbonato di sodio e il cacao. Mescolare le polveri e aggiungere il sale fino e lo zucchero semolato. Amalgamare bene il tutto.
Aggiungere alle polveri l’aceto, l’olio e l’acqua (mi raccomando senza fretta se no le polveri non si dissolvono) e mescolare il tutto con una frusta o un cucchiaio: vedrete che mano mano i grumi si sciolgono e otterrete un composto liscio e setoso per via dell’olio.
Preriscaldare il forno a 180° e versare la pastella nella tortiera foderata di carta forno. Cuocere per 30 minuti.
Lasciare raffreddare la V-cake prima di rimuoverla dalla tortiera.

NOTA: per la mancanza di burro non è una torta friabile e per la mancanza di uova formerà molte crepe, dato che viene meno il potere legante delle lecitine del tuorlo.