Nel periodo precedente al primo test di una bomba nucleare, i fisici erano preoccupati che l’esplosione potesse innescare una reazione a catena in grado di incendiare l’atmosfera e distruggere letteralmente il mondo. Questa preoccupazione era stata sollevata dal fisico teorico Edward Teller durante un incontro di reclutamento in California. Teller temeva che il processo di detonazione di una bomba a fissione potesse comportare un riscaldamento locale rapido dell’atmosfera, in cui, a causa di una possibile mancanza di capacità di raffreddamento, la temperatura potesse salire a tal punto che i nuclei di azoto 14N presenti nell’atmosfera potessero fondersi tra loro o con altri isotopi leggeri presenti, come l’idrogeno 1H, il carbonio 12C o l’ossigeno 16O.
La ricerca di risposte da parte dei fisici del Progetto Manhattan
Il Progetto Manhattan aveva a disposizione i migliori fisici dell’epoca per risolvere questo problema. Nel 1942, J. Robert Oppenheimer si recò in treno da Arthur Compton, premio Nobel e esperto in fisica delle radiazioni, per cercare di ottenere delle risposte. Compton ricordò l’incontro anni dopo, parlando delle paure di Oppenheimer. Compton spiegò che i nuclei di idrogeno sono instabili e possono combinarsi in nuclei di elio con un grande rilascio di energia, come avviene sul sole. Per innescare una tale reazione sarebbe necessaria una temperatura molto alta, ma la temperatura estremamente elevata della bomba atomica potrebbe essere proprio ciò che era necessario per far esplodere l’idrogeno.
La possibilità di una reazione simile negli oceani
C’era anche la possibilità che la stessa cosa potesse accadere negli oceani. E se l’idrogeno presente nell’acqua di mare potesse essere innescato dall’esplosione della bomba atomica? Oppenheimer temeva anche che l’azoto presente nell’aria, sebbene meno instabile, potesse essere innescato da un’esplosione atomica nell’atmosfera. Questo, ovviamente, avrebbe posto fine alla guerra, ma in modo troppo permanente, dato che uomini, donne e pesci sarebbero stati uccisi nella reazione risultante.
La conclusione dei fisici e i dati sperimentali
Compton, tuttavia, rassicurò Oppenheimer dicendo che una tale reazione non si sarebbe verificata nelle condizioni atmosferiche. Il raffreddamento dovuto alle radiazioni sarebbe sempre stato troppo veloce perché una reazione del genere potesse essere sostenuta, come Teller scrisse successivamente in un rapporto classificato fino al 1979. “Le perdite di energia dovute alle radiazioni compensano sempre i guadagni dovuti alle reazioni”, scrisse nel rapporto, aggiungendo “È impossibile raggiungere tali temperature a meno che non vengano utilizzate bombe a fissione o bombe termonucleari che superano di gran lunga le bombe attualmente in considerazione”.
Ora sappiamo, attraverso dati sperimentali, che le reazioni sostenute negli oceani e nell’atmosfera non vengono innescate dalle esplosioni nucleari. Tuttavia, come sottolineato in un nuovo articolo scritto da Michael Wiescher e Karlheinz Langanke, i team iniziali hanno trascurato una reazione chiave. Sebbene fossero preoccupati principalmente dall’azoto 14N, data la sua abbondanza nell’atmosfera, non avevano considerato la reazione 14N(n,p)14C, che produceva abbondantemente il carbonio 14C.
Il picco di radiocarbonio e il ricordo dell’arroganza umana
“Il picco di radiocarbonio nella nostra atmosfera diminuisce rapidamente perché questo isotopo di carbonio a lunga durata viene assorbito dalle piante attraverso il ciclo del carbonio. Di conseguenza, diventa parte di tutti i materiali biologici per migliaia di anni”, concludono gli autori dell’articolo. “Questo radiocarbonio rimane nei nostri corpi, servendo come un promemoria duraturo dell’arroganza umana che ha portato allo sviluppo di armi nucleari contro cui Oppenheimer voleva mettere in guardia”.
