Quando Fremi scoprì il nuovo mondo

Quando Fremi scoprì il nuovo mondoQuarantanni fa la prima pila atomica Q - T L navigatore ilalia\\X n0 * approdalo nel Nuovo Móndo-: questo 11 messaggio in codice inviato da Arthur Compton da Chicago a James B. Conant a Harvard.'Alla domanda: «Come «ORO gli indigeni?.', fu risposto: 'Molto amichevoli,.. Il fatto, avvenuto 11 2 dicembre 1942 e al quale la ' telefonata di Compton si riferiva, fu uno degli episodi più importanti nella 'storia dell'umanità: era stata realizzata la prima reazione nucleare a catena autoalimentata provocata dall'uomo, grazie alla quale siamo riusciti a controllare' e usare l'energia imprigionata nel nucleodell'atomo. E' stato detto e scritto tanto sul significato e sulle conseguenze di questo storico esperiménto, avvenuto 40 anni fa, che è difficile non ripetersi o non dire ba- . nauta. A mio avviso, la miglior Introduzione all'argomento è data dalle paróle dello stesso Enrico Fermi: «La storia della prima reazióne nucleare a catena autoalimentata, come avviene per tutte le conquiste scien- ' tifiche, incomincia con le prime speculazioni filosofiche dell'uomo sulla natura dell'universo. Le sue conseguenze estreme sono ancora imprevedibili*. MI pare che, 40 anni dopo, il modo migliore per comprendere il significato della grande scoperta di Fermi si debba basare sulla nostra attuale conoscenza della natura. E quello che noi sappiamo sulle forze che agiscono nell'universo è che esse sono di tre tipi: la forza gravitazionale; .quella debole, elettromagnetica, che ora abbiamo capito essere delia stessa natura, e quella forte. A cominciare da Einstein, i migliori cervelli In fisica, teorica e sperimentale hanno tentato e ancora tenia-, no di dare un quadro unita-' rio di quéste forze che a prima vista sembrano tanto diverse. Lo sforzo umano per capire e sfruttare la natura è però limitato dalla presenza e dal carattere di queste forze. Primo, fondamentale elemento: queste forze hanno una potenza profóndamente diversa tra' loro. Facciamo un semplice esempla Per sollevare una tonnellata di materia a un chilometro d'altezza (energia gravi-. tazionale) occorre un litro di petrolio, il quale sfrutta l'energia chimica che si sprigiona dalla fòrza elettromagnetica dello strato elettronico esterno dell'atomo. Ma la stessa operazione richiede solo una frazione di milligrammo di combustibile nucleare, che sfrutta la forza forte contenuta nel nucleo. D'altra parte — ed è in un certo senso un paradosso, dell'esperienza quotidiana dell'uomo — l'esistenza della forza è tanto più evidente quanto più essa e debole. L'effetto gravitazionale, 11 più manifesta è dovuto alla sopravvivenza di' forze minime su scala atomica. Le conseguenze della forza elettromagnetica, enormemente più forte, sono, meno evidenti, perché, fòrte¬ mente, attenuate dall'elidersl delle cariche Oppóste all'interno dell'atomo. A causa del suo HmitatlsSimo raggio d'azione, l'energia più forte In assoluto si manifesta soltanto se si riesce a penetrare nel nucleo dell'atomo. Per questo motivo, parlando da un punto di vi sta storico, le varie interazioni sono state (fortunatamente) capite e , sfruttate In ordine Inverso alla loro potenza, ' ' Le leggi gravitazionali Vennero quasi-' perfettamente comprese da' Newton, clic circa 300 anni fa arrivò ad una «grande unificazione* fra le léggi della caduta dei corpi, scoperta da Galileo, e il moto celèste studi alo da Copernico e Keplero. Sul piano pratico, l'energia gravitazionale deliecascate viene sfruttata-dall'uomo da o|tre un millennio. " ' ' l Oli studi sistematici sull'elettromagnetismo Incominciarono 200 anni fa e vennero completati alla fine del secolo scorso con 'a , Storica, teoria di Maxwell e ' Lorentz. Lo sfruttamento industriale dell'energia chimica, che poi Bohr capi essere causata, dalle interazioni elettromagnetiche all'interno dell'ai amo, ; incominclò praticamente alla ■ Stessa epoca e portò alla prima rivoluzióne .'industriale. Infine, sólo in quésto secolo l'uomo ha capito 1% fri terazlóne, 'forte, elle venne •'• controllata per la prima volta da Enrico Per-. mi 40 anni fa. Ma solo negli ultimi anni abbiamo elaborato una teoria accettabile e applicabile di queste Inter razioni, , L'uomo dèlia stradai che pensa all'energia nucleare" ritorna generalmente a un unico episodio: meno di tre anni dopò il successo dell'esperimento di reazione. nucleare, due bombe atomiche vennero lanciate su Hiroshima e Nagasaki. Un epi--. sodio che sconvolse le prè- '. cedenti teorie sulla' guerra, poiché fu sùbito chiaro che' nessun belligerante sarebbe sopravvissutoad una ftj* tura :guerra nucleare. .Da quel l'epoca, l'uomo e.vissuto sotto la minaccia di un . possibile olocaus to'atomico. , La pericolosa situazione che- incombe' ijoll'uoma provocata da nuove applicazioni pratiche di teorie .scientifiche che sfuggono alla sua capacità di control- < lare il proprio comporta-, mentoi non deve pero • far perdere l'obiettività dt fron- le ai fatti, e non deve indtìr- re a rozze generalizzazioni. Qualsiasi fonte di energia comporta pericoli, come molte altre attività untane.;,e qualsiasi fonte di energia ha conseguenze sfavorevoli sull'ambiente. Ma questo è sempre avvenuto,, lungo tutto l'arco della civiltà. Il (alto nuovo è che ora l'uomo può interferire su vasta scala, e forse" ih modo irreversibile, sull'ambiente, e quindi dev'essere più prudente nelle applicazioni pratiche delie nuove acquisizioni e della nuova tecnologia. . Prudenza significa valutare con la maggior cyra possibile i rischi che le'rsuove applicazioni della («orla comportano. Per uno scienziato é avvilente constatare l'ampiezza del divariò tra la valutazione dei rischi di inquinamento fatu con metodi scientifici e definita in . termini di - probabilità & la valutazione degli stèssi rischi fatta dal grande pùbblico: . Certo questo divarioderiva da molte ragioni;. una delle principali, che spiega firmata avversione della maggioranza per qualsiasi còsa che abbia a che. fare con l'energia nucleare," è secondo me di natura psicolo- S-i ed è connèssa con élla che potrei definire la seoónda- rivoluzióne, copernicana nella nostra visione deiruhi'vérsó. . Apprendere che la nostra amata Terra non era affatto il centro dell'universo, ma un Insignificante pianeta-che ruota attorno ad un'Insignificante stella, per l'uomo dev'essere stato uno choc, enorme. E ancor più terribile è stato lo choc quando abbiamo,. saputo che il hostro angolino di Universo non èLaff atto un angolino tranquillo, e che la riÓStra stessa vita è posslbi le solo grazie A un delicato, forse precario equilibrio tra forze titaniche,.un equilibrio che potrebbe essere rótto, da un momento all'altra da un apprendista sire-. gónc irresponsabile. i Infine; occorre' ricordare che senza forze nucleari II nostro sarebbe uh pianeta esorto. Praticamente > tutte le forme di energia che abbiamo sulla Terrà provengono dalle reazioni termonucleari del Sole. In un certo senso i popoli'primitivi, chi identifica vano 11 lorodio nel Sole, esprimevano la lóro inconscia.-sensazione . che le energie racchiuse nel gran fuoco de) Sole erano straordinariamente più grandi di qualsiasi altra cosa conosciuta sulla faccia della .Terra. 11 processo nucleare di base del Sole e delle stelle è la fusione, nella quale i piccoli nuclei producono energia trasformandosi in nuclei più grandi. Questo va distinto dalla disintegrazione dei grandi nuclei, la fissione, sfruttata per la prima volta nel,reattóre di Fermi. A differenza de! processo di fusione, la fissione 6vplgé,"un.ruoÌo traftùretblle .VélJlWM'.Vbrio energetico deU'£'njvér&o. A 40 anni dalla, costruzione da parte di Fermi del primo, reattore.a fissione, possiamo quindi dire che in realtà sono 1 reattori a fusione, quelli il cui combustibile proviene dall'acqua del mare, che offrono li magnzlale per le future abbia ancora ibi qulvaiente a fusione" della pila di Fermi non deve scoraggiarci. ' *';'' E' probabile che siamo àncora lontanici passo fi¬ naie, e questo soprattutto perla nostra Imperfetta co noficenzà del comporta toento di; una.particolare . fonjf» d'ella rna^aj) j>laima, alle temperature di milioni di gradi normali nelle stelle. In particolare, le stesse teorie "Usate per spiegare l'equilibrio e nerge lieo del guscio di plasma delle, stelle yerjgonojàppll cale" per interpretare gli esperimenti di laboratorio, 1 quali indicano clie un reattore a fusione è. scientificamente realizzabile.. Una parte consistente degli strumenti scientifici usati per analizzare questi esperimenti fu elaborata.hi ori gine per individuare le diverse forme di radiazioni emesse dagli oggetti astrofisici. Ritengo quindi, con le stesse.paróle di IJerral, che il passò decisivo, nel la ricerca sulla (ustorie verrà fatto grazie all'approfondimento dèlia, cóno>icènjsa .'della struttura dell'uoly^rsp. .",' Sergio Fubini t'»pyrli;lH tilnli'niistìpliiiury Sck'iKv Bertco»» * per flloliu*.! n.S(ampa-i II IIMf 1141 It Xnltlt 'MYi .'.f,ìi.ii)V £!>- "..i'J -TT" Schèma di ita reattore nucleare, derivalo dalla «pila di Fermi»: I) nocciolo: 2) recipiente in procione; 3) meccanismi comando barre di controllo; 4) schermo biologico; 5) generatore di vapore; 6) pompa di circola/ione; 7> contenitore

Persone citate: Arthur Compton, Bohr, Conant, Copernico, Einstein, Enrico Fermi, Keplero, Lorentz, Newton, Sergio Fubini

Luoghi citati: Chicago, Hiroshima, Nagasaki