Chicago, 2 dicembre 1942, ore 15:25.
Oggi sto per svegliare il drago atomico.
È un esperimento che potrebbe cambiare per sempre la Storia. Se i miei calcoli sono corretti tra poche ore, per la prima volta nella storia dell’umanità, una reazione a catena nucleare sarà autosostenuta e controllata.
Alla base di tutto c’è la recente idea di Einstein: la materia è energia, e una piccola massa può svilupparne una quantità enorme secondo la formula più famosa della storia E=mc2.
Il procedimento sembra semplice. Un neutrone colpisce un nucleo di uranio spaccandolo; l’urto genera energia e anche altri neutroni che, se colpiscono altri nuclei di uranio, generano una reazione a catena!
La difficoltà sta proprio in quel se. Non basta che la fissione produca neutroni: occorre che un numero sufficiente di essi riesca a provocare altre fissioni prima di essere assorbito o di sfuggire dal sistema. Per ottenere una reazione autosostenuta bisogna quindi trovare la combinazione giusta di combustibile nucleare, geometria e materiali.
Però sin dall’inizio molti scienziati – compreso Einstein – considerano l’idea di sfruttare l’energia atomica impossibile. Nove anni fa Ernest Rutherford aveva definito l’idea un miraggio. Einstein aveva paragonato il tentativo di colpire abbastanza neutroni a sparare agli uccelli al buio, in una stanza con pochi uccelli. Anche Niels Bohr era estremamente scettico sulle possibilità pratiche di controllare l’energia nucleare.
Eppure, nel giro di pochi anni la situazione è cambiata radicalmente, anche grazie a me.
Solo otto anni – sembra un secolo – ho scoperto che i neutroni devono rallentare per colpire I nuclei; più lenti sono, maggiore è la possibilità di colpire. Un neutrone veloce interagisce poco col nucleo. Rallento in neutroni facendoli sbattere tante volte contro atomi più leggeri, ad esempio di’acqua o della paraffina. Così, l’efficienza aumenta enormemente, e la reazione a catena diventa possibile.
Per quello, nel 1938 mi avevan dato il premio Nobel; ero contento, ma avevo allora altri problemi. In Italia c’era la dittatura di Mussolini, che aveva da poco deciso di copiare Hitler nella persecuzione degli ebrei, e mia moglie Laura era ebrea. Sfruttai il premio per scappare; già alla cerimonia del Nobel a Stoccolma feci arrabbiare tutti in Italia, mi presentai in frac invece che in camicia nera, e strinsi la mano al Re invece di fare il saluto fascista. Si arrabbiarono ancora di più quando, dopo aver ritirato il premio a Stoccolma, io e mia moglie non rientrammo in Italia, fuggimmo in America.
Poco dopo due scienziati tedeschi dimostrano che la fissione degli atomi è possibile. Ormai, la questione non era più soltanto accademica, e poteva significare due cose molto diverse: una fonte controllata di energia, o un’arma di potenza mai vista prima. A Manhattan, guardando dalla finestra le strade affollate, chiusi le mani a coppa e mormorai:
–Una piccola bomba così, e tutto questo sparirebbe.
Pochi mesi dopo Hitler scatena la Seconda Guerra Mondiale e noi scienziati in esilio cominciamo a temere che i nazisti possano sviluppare una bomba atomica. Per batterli sul tempo parte il progetto Manhattan, di cui anch’io faccio parte.
Ma gli ostacoli sono enormi, sappiamo così poco delle reazioni nucleari. La fissione dell’uranio produce neutroni, certo, ma sono abbastanza per causare una reazione a catena? E qual è la massa critica che serve perché la reazione si sostenga da sola?
Facciamo piccoli esperimenti mettendo uranio in mattoni di grafite. L’uranio emette neutroni, il carbonio della grafite li rallenta, rendendoli più efficienti nel colpire altri nuclei. Impilando tanti mattoni gli uni sugli altri, forse si riuscirà a raggiungere la massa critica. Oltre a scatenare la reazione bisogna anche trovare il modo di regolarla; per quello usiamo barre di legno coperte di un metallo che assorbe neutroni, il cadmio.
Riproduzione di uno dei mattoncini di grafite usati nella pila, con i fori per contenere uranio.
Il 6 novembre 1942 cominciamo a costruire l’esperimento finale: una pila di mattoni di circa 8 metri di diametro, sostenuta da un’impalcatura di legno. Ogni “mattoncino” di grafite pesa quasi 10 kg e ne produciamo 14 tonnellate al giorno. Bisogna allinearli con precisione per lasciare tra i blocchi dei fori in cui inserire le barre di cadmio.
Per motivi di tempo e segretezza costruiamo la nostra pila nel sottoscala di uno stadio. Come manodopera usiamo gli atleti di football dell’università, visto che si tratta di montare e smontare tonnellate di grafite e uranio. È un lavoro di fisica sperimentale ma anche di falegnameria, metallurgia, ingegneria e logistica. Lavoriamo 12 ore al giorno, non c’è riscaldamento e l’inverno a Chicago è terribile. Ogni cosa, compresi noi, è coperta di polvere di grafite, ogni superficie è grigia e scivolosa.
Secondo i miei calcoli servono 57 strati di mattoncini. Ieri sera, il mio collaboratore Anderson ha finito l’assemblaggio della pila; resistendo alla tentazione di provare subito se funziona è andato a dormire. Oggi finalmente è il gran giorno, oggi sto per svegliare il drago atomico.
Potrebbe non funzionare. Potrebbe funzionare troppo, facendo partire una reazione nucleare incontrollata nel centro di Chicago, con conseguenze imprevedibili. Per questo abbiamo vari sistemi di sicurezza; una barra di controllo in cadmio è sospesa sulla pila attaccata a un contatore che, se ci sono troppe radiazioni, fa cadere la barra bloccando la reazione. Un’altra barra di cadmio è legata a una corda sorvegliata da un “contatore” umano: uno scienziato che, come un pirata, è pronto a tagliare la corda con un’ascia. Se questo non basta, altri tre scienziati sono in cima alla pila con dei secchi di cadmio in soluzione, pronti a versarli sull’uranio nel caso in cui tutto il resto vada storto.
Uno degli strati della Pila atomica, e la struttura principale con delle figure umane in scala.
Di fronte a noi c’è la pila, e accanto gli strumenti di misura. Io ho il mio regolo calcolatore, niente computer nel 1942.
Alle 9:45 iniziamo il primo tentativo ma qualcosa non va come previsto: un dispositivo di sicurezza scatta prima di raggiungere la condizione critica. Decidiamo di fermarci e andiamo a pranzo. Poi ricominciamo, con metodo e cautela. Estraiamo un centimetro alla volta le barre di controllo e misuriamo il comportamento del flusso neutronico.
– Ancora un po’– dico.
Sentiamo i click del contatore aumentare. Faccio i miei calcoli col regolo, il nuovo punto cade precisamente sulla linea delle mie previsioni.
Ancora qualche centimetro. Ancora una verifica.
Poi, alle 15:25, la barra di controllo esca di un centimetro ancora, e accade ciò che stavamo aspettando da anni.
I clic-clac, clic-clac del contatore di neutroni diventano più rapidi, per poi fondersi in un rombo. Più e più volte dobbiamo modificare la scala del registratore per adattarla all’intensità dei neutroni, che cresce in maniera esponenziale. All’improvviso alzo la mano. –La pila è diventata critica– annuncio.
Non c’è un’esplosione. Non c’è una luce accecante, non c’è alcun fragore. Soltanto gli strumenti che continuano a registrare l’aumento del flusso neutronico. Per la prima volta nella storia, l’uomo ha prodotto e controllato una reazione nucleare a catena.
La reazione procede da sola, raddoppiando di intensità ogni due minuti; a questa velocità, raggiungerebbe una potenza di un MILIONE DI KILOWATT in un’ora e mezza. La spegniamo invece dopo pochi minuti.
Il mio collega Arthur Compton chiama immediatamente Washington per comunicare la notizia con una frase in codice.
–Il navigatore italiano è appena sbarcato nel Nuovo Mondo–dice.
–Davvero? Gli indigeni sono amichevoli?
–Tutti sono sbarcati sicuri e felici.
Quello che è successo poi, lo sapete. Il progetto Manhattan è stato il più grande e costoso progetto scientifico mai tentato, portando alla creazione di due bombe nucleari che hanno ucciso migliaia di persone a Hiroshima e Nagasaki, e all’inizio del terrore atomico.
Dopo, avete usato le nostre scoperte per costruire migliaia di bombe atomiche che potrebbero distruggere la terra in un attimo. Mi chiedete: conoscendo le conseguenze, lo rifaresti?
Sinceramente, sì.
Avevamo paura. E avevamo fretta. In quei giorni milioni di soldati morivano in trincea, milioni di persone nelle città, milioni di ebrei nei lager, la nostra priorità era sconfiggere Hitler. Oggi per voi è facile giudicare, ma forse la domanda più importante non è ciò che abbiamo fatto noi, ma ciò che state facendo voi. Perché ogni generazione è convinta di vivere nel proprio tempo più importante, di conoscere meglio delle precedenti i pericoli che la circondano e di essere in grado di evitare gli errori del passato. Ma la storia della scienza non è fatta soltanto di scoperte ma anche delle conseguenze delle scoperte e delle responsabilità di chi le compie.
Ma tra cinquant’anni, o tra cento, qualcuno guarderà voi con la stessa distanza con cui voi ci guardate oggi e chiederà:
Ai vostri tempi, quando potevate, cosa avreste fatto diversamente?
