STEP 3- LA SCIENZA


STEP 3- LA SCIENZA 

novembre 15, 2021

Le date del 6 e 9 agosto 1945 segnano eventi drammatici nella storia ma importanti nella scienza: ma come è stato possibile che l’uomo sia giunto a un tale risultato?  

Gli attacchi nucleari della Seconda Guerra Mondiale sono il culmine di un lavoro congiunto sviluppato da scienziati geniali quali James Chadwick (premio Nobel per la scoperta del neutrone), Arthur Compton (premio Nobel nel 1927), Richard Feynman (premio Nobel per l’elaborazione dell’elettrodinamica quantistica) ed Enrico Fermi, vincitore del premio Nobel per “l’identificazione di nuovi elementi della radioattività e la scoperta delle reazioni nucleari mediante neutroni lenti”, che ha avuto un ruolo centrale nel Progetto Manhattan. Il 2 dicembre 1942, il gruppo guidato da Fermi è riuscito, per la prima volta, a far funzionare una reazione nucleare a catena auto-alimentata: entra in funzione il Chicago-Pile 1, nei pressi dell’Università di Chicago. Tale evento è considerato come l’inizio dell’era dell’energia nucleare. L’importanza di tale innovazione può essere riassunta dalla conversazione telefonica tra Arthur Compton (direttore del Dipartimento di fisica dell’Università di Chicago) e James Conant (rettore dell’Università di Harvard e celebre chimico, tra i responsabili del Progetto): 

Compton: «The Italian navigator has just landed in the new world» 

Conant: «Were the natives friendly?» 

Compton: «Everyone landed safe and happy.» 


The World's First Nuclear Reactor Was Built in a Squash Court | Smart News | Smithsonian Magazine


Il Chicago-Pile 1 è quindi il primo reattore artificiale a fissione nucleare al mondo. Il suo funzionamento si basa sull’estrazione di energia attraverso il bombardamento di atomi pesanti con proiettili di varia natura: possono essere particelle sub-atomiche, come neutroni, protoni o elettroni ad alta energia, oppure un altro nucleo atomico.  

In generale si possono presentare due casi: o il proiettile interagisce con il bersaglio attraverso il potenziale coulombiano senza modificare la natura del bersaglio stesso, e questo fenomeno si chiama scattering, oppure avviene una collisione vera e propria. Nell’ultima situazione bisogna tener conto del fondamentale principio di conservazione della massa-energia, che impone la trasformazione della massa in energia e viceversa. Il bombardamento causa l’alleggerimento degli elementi iniziali, con effettiva perdita di massa che diventa energia pura. Il ruolo dei fisici e tecnici nel Progetto Manhattan era proprio quello di controllare il rilascio di energia a proprio piacimento, in modo tale da farne un’arma.  

Il principio di conservazione alla base di questo lavoro è una conseguenza della teoria di Einstein del 1905; gli scopi bellici, in questo caso strettamente legati al risultato sperimentale, non hanno nulla a che fare con il progresso scientifico e, anzi, si può parlare di un risultato contingente al momento storico, è infatti interessante notare che già Enrico Fermi, nel 1923, aveva intuito le possibilità del risultato teorico.


FONTI:





 

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