Era il 30 ottobre del 1961 quando una tremenda esplosione squarciò i cieli della Russia settentrionale: era appena detonato il più potente ordigno mai prodotto dall’uomo, la Bomba Zar.
Di recente la Russia ha messo a disposizione del pubblico un filmato (che potete trovare qui in basso), finora secretato, che documenta lo sviluppo di questa bomba e il test effettuato nella baia di Mitjušicha, sull'isola di Novaja Zemlja, a nord del circolo polare artico.
Il video è incredibilmente interessante e piuttosto lungo. Con una durata complessiva di poco più di 40 minuti, fornisce un dettagliato dietro le quinte di come è nata la bomba, i preparativi che hanno avuto luogo prima del test e, naturalmente, la dimostrazione della sua potenza.
Come potete notare al minuto 22:43 l'esplosione fu accompagnata da un fortissimo bagliore visibile, nonostante il cielo fosse nuvoloso quel giorno, in un raggio di 1000 km dal punto d’impatto.
Pochi secondi dopo l'esplosione, la colonna di polvere raggiunse i circa 10 km di diametro e la cupola di fuoco fu visibile dall'aereo che aveva sganciato la bomba, situato a 250 km dal punto di detonazione. Nel suo sviluppo finale, la cupola, trasformatasi in una nuvola a forma di fungo, raggiunse un'altitudine di 60 - 65 km e un diametro di 90 km.
Nel video viene poi mostrato il sito d’impatto della bomba poche ore dopo la sua deflagrazione.
È impressionante notare come il suo aspetto sia notevolmente cambiato, infatti per decine di chilometri intorno la terra risulta arida e bruciata.
Anche sulla base dei primi dati, fu evidente che l'esplosione prodotta fu di eccezionale potenza. Tuttavia, l'altitudine e le condizioni meteorologiche al momento della detonazione ridussero di molto la zona d'impatto stimata dell'onda d'urto. Questa zona comprendeva una serie di insediamenti che però non registrarono conseguenze significative. Allo stesso tempo, anche nei punti più remoti del sito di prova, fu chiaramente visibile un bagliore di lunga durata e si avvertì il suono di un'onda d'urto in arrivo.
Forse la cosa più incredibile della Bomba Zar è il fatto che avrebbe potuto essere ancora più potente. Difatti i piani iniziali prevedevano che l’ordigno avrebbe dovuto sviluppare un’energia pari a 100 megatoni (100 milioni di tonnellate di TNT), il doppio rispetto a quella poi effettivamente sviluppata. Tuttavia, ciò avrebbe provocato troppe ricadute di materiale radioattivo sulle zone circostanti, in maggioranza appartenenti al territorio sovietico, dunque si optò per una bomba con solo la metà della potenza.
Nonostante ciò, la Bomba Tsar era (ed è ancora) l’ordigno più potente mai esploso sulla Terra, ed un grande esempio di quanto gli esseri umani possano essere assolutamente distruttivi.
Bomba all’idrogeno cos’è e come funziona?
La Bomba Zar è un tipico esempio di bomba all’idrogeno o bomba H. Essa è un ordigno esplosivo che, sul piano costruttivo, possiamo considerare un'evoluzione della bomba atomica. Infatti, mentre quest'ultima sprigiona energia grazie ad una reazione a catena di fissione nucleare, la bomba H sfrutta sia la fissione che la fusione nucleare per rilasciare energia.
Grazie alla combinazione di questi due processi, l’energia sprigionata dalla bomba risulta notevolmente maggiore. In effetti, mentre la potenza di una bomba atomica risulta limitata a causa della tecnica esplosiva, non esiste un limite di progettazione intrinseco alla potenza di una bomba H.
Vediamo ora un po’ più in dettaglio il suo funzionamento.
In questo tipo di ordigno l’esplosione avviene in tre stadi (fissione - fusione - fissione). La bomba (A) risulta divisa in due scompartimenti principali: quello in alto contiene una bomba a fissione avvolta da una sfera di plutonio 239 (un isotopo radioattivo del plutonio), mentre il cilindro di uranio 238 (un isotopo dell’uranio) contiene al suo interno un solido composto da litio e deuterio e una canna vuota di plutonio 239. Il tutto è immerso in una schiuma di polistirene che serve a colmare gli spazi vuoti tra i due scompartimenti.
Quando la bomba viene fatta brillare (B) l’esplosione iniziale comprime il plutonio fino a fargli raggiungere una densità supercritica, ovvero una densità oltre la quale si innesca la reazione a catena di fissione nucleare.
La fissione primaria (C) emette un flusso di raggi X che irradia tutta la struttura e scalda il cilindro esterno di uranio. Subito dopo, (D) la schiuma di polistirene diventa plasma, cioè raggiunge una temperatura di miliardi di gradi celsius e la pressione di radiazione comprime il plutonio della canna interna innescando una seconda bomba a fissione. Infine, (E) scaldato e compresso, il solido composto da litio e deuterio produce trizio e innesca la reazione di fusione. Inoltre, l’alto flusso di neutroni moltiplica le fissioni dell’uranio che rendono più radioattiva la bomba.
L’intero processo dura all’incirca 600 nanosecondi.
Dato che l’innesco della fusione nucleare è termico, cioè avviene grazie alle elevate temperature che si raggiungono in conseguenza della deflagrazione della bomba a fissione, questo tipo di ordigno viene anche detto termonucleare.
Per capire quanto sia stata effettivamente potente la Bomba Tsar, basti pensare che nell’arco di 600 ns ha rilasciato un decimo dell’energia che, stando ai dati di Terna (società che dal 2005 gestisce la rete di trasmissione nazionale), l’Italia consuma in un anno. L’arma è stata così potente che lo stesso Andrej Dmitrievič Sakharov, padre della bomba, poco dopo il test, ha iniziato la sua campagna contro le armi nucleari, che è culminata negli anni settanta fino ad ottenere il Premio Nobel per la pace nel 1975.
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