L’invenzione della bomba nucleare è iniziata con un momento di eureka a Londra. Il Progetto Manhattan portò alla detonazione della prima bomba nucleare il 16 luglio 1945.
Leo Szilard stava aspettando di attraversare la strada vicino a Russell Square a Londra quando gli venne l’idea. Era il 12 settembre 1933. Poco meno di 12 anni dopo, gli Stati Uniti sganciarono una bomba atomica su Hiroshima, uccidendo circa 135.000 persone.
Il percorso dall’idea di Szilard alla sua letale realizzazione è uno dei capitoli più notevoli della storia della scienza e della tecnologia. È caratterizzato da uno straordinario cast di personaggi, molti dei quali rifugiati dal fascismo, moralmente contrari alla bomba ma spinti dalla terribile prospettiva che la Germania nazista arrivasse prima.
Szilard stesso era un ebreo di origine ungherese, fuggito dalla Germania per il Regno Unito due mesi dopo che Adolf Hitler era diventato cancelliere. Arrivò in un Paese che all’epoca era all’avanguardia nella fisica nucleare. James Chadwick aveva appena scoperto il neutrone e i fisici di Cambridge presto “spaccarono l’atomo”. Spezzarono in due un nucleo di litio bombardandolo con dei protoni, verificando così l’intuizione di Chadwick Albert EinsteinL’intuizione di Chadwick che la massa e l’energia fossero la stessa cosa, come espresso dall’equazione E = mc2.
Il momento eureka di Szilard si basò su questo esperimento rivoluzionario. Egli pensò che se si fosse trovato un atomo scisso dai neutroni e che nel processo avesse emesso due o più neutroni, una massa di questo elemento avrebbe emesso grandi quantità di energia in una reazione a catena autosostenuta.
Szilard perseguì l’idea con scarso successo. La svolta avvenne solo nel 1938, ironia della sorte nella capitale nazista Berlino, dove i fisici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassman bombardarono atomi di uranio con neutroni. Quando analizzarono i detriti rimasero sbalorditi nel trovare tracce dell’elemento più leggero, il bario.
La fortuna volle che Hahn e Strassman fossero oppositori del regime. Hahn scrisse alla chimica austriaca Lise Meitner, che aveva lavorato con lui a Berlino fino a quando non era fuggita in Svezia dopo che i nazisti avevano occupato Vienna nel 1938. Meitner rispose spiegando che il nucleo dell’uranio si stava dividendo in due parti approssimativamente uguali. Chiamò il processo “fissione”.
Il pezzo successivo del puzzle arrivò quando il fisico italiano Enrico Fermi, che era fuggito dal fascismo e lavorava alla Columbia University di New York, scoprì che la fissione dell’uranio rilasciava i neutroni secondari necessari per la reazione a catena. Szilard raggiunse presto Fermi a New York.
Insieme calcolarono che un chilogrammo di uranio avrebbe generato circa la stessa energia di 20.000 tonnellate di TNT. Szilard vedeva già la prospettiva di una guerra nucleare. “Nella mia mente c’erano pochissimi dubbi sul fatto che il mondo si stesse dirigendo verso il dolore”, ricordò in seguito.
Tuttavia, altri avevano dei dubbi. Nel 1939 il fisico danese Niels Bohr – che stava attivamente aiutando gli scienziati tedeschi a fuggire via Copenaghen – gettò acqua fredda sull’idea. Fece notare che l’uranio-238, l’isotopo che costituisce il 99,3% dell’uranio naturale, non avrebbe emesso neutroni secondari. Solo un isotopo molto raro dell’uranio, l’uranio 235, si dividerebbe in questo modo.
Tuttavia, Szilard rimase convinto che la reazione a catena fosse possibile e temeva che anche i nazisti lo sapessero. Consultò i colleghi Eugene Wigner ed Edward Teller, emigrati in Ungheria. I due convennero che Einstein sarebbe stato la persona più adatta ad avvertire il Presidente Roosevelt del pericolo. La famosa lettera di Einstein fu inviata subito dopo lo scoppio della guerra in Europa, ma ebbe scarso impatto.
Le cose cambiarono radicalmente nel 1940, quando giunse la notizia che due fisici tedeschi che lavoravano nel Regno Unito avevano dimostrato che Bohr si sbagliava. Rudolf Peierls e Otto Frisch avevano scoperto come produrre uranio 235 in grandi quantità, come utilizzarlo per produrre una bomba e quali sarebbero state le terribili conseguenze del suo lancio. Anche Peierls e Frisch – che Bohr aveva aiutato a fuggire – erano inorriditi dalla prospettiva di una bomba nazista e a marzo scrissero al governo britannico sollecitando un’azione tempestiva. Il loro “Memorandum sulle proprietà di una “super-bomba” radioattiva” ebbe più successo della lettera di Einstein a Roosevelt. Portò all’avvio del progetto britannico per la bomba, chiamato in codice Tube Alloys.
La lettera galvanizzò anche gli Stati Uniti che entrarono in azione. Nell’aprile del 1940 il governo nominò il fisico veterano Arthur Compton a capo di un programma di armi nucleari, che alla fine divenne il Progetto Manhattan. Una delle sue prime mosse fu quella di riunire diversi gruppi di ricerca sulle reazioni a catena sotto lo stesso tetto a Chicago. Quell’estate il team iniziò una serie di esperimenti per realizzare la reazione a catena.
Il bombardamento di Pearl Harbor nel dicembre 1941 diede ulteriore impulso. Un anno dopo, il team del Progetto Manhattan era pronto a tentare una reazione a catena in un mucchio di uranio e grafite che aveva assemblato in un campo da squash sotto una tribuna del campo da calcio dell’Università di Chicago. Mercoledì 2 dicembre 1942 ci riuscirono.
I festeggiamenti sono stati silenziosi. Una volta confermata la reazione, Szilard strinse la mano a Fermi e disse: “Questo sarà un giorno nero nella storia dell’umanità”.
Nei quattro anni successivi, gli Stati Uniti, il Regno Unito e il Canada investirono ingenti risorse nel Progetto Manhattan. La Tube Alloys continuò per un po’, ma alla fine fu assorbita dal progetto statunitense. I nazisti avviarono un programma di armi nucleari, ma fecero pochi progressi.
Il 16 luglio 1945 gli Stati Uniti fecero esplodere la prima bomba nucleare al mondo nel deserto del Nuovo Messico. Il test fu la prova definitiva e terribile che l’energia nucleare poteva essere armata e spinse Robert Oppenheimer a ricordare un passaggio delle scritture indù, la Bhagavad Gita: “Io sono diventato la morte, il distruttore di mondi”.
Gli attacchi al Giappone diedero il via a una corsa agli armamenti a livello mondiale. Dopo il 1945, gli Stati Uniti svilupparono bombe all’idrogeno massicciamente distruttive, che sfruttavano la fusione nucleare anziché la fissione. I sovietici svilupparono e testarono la loro bomba nel 1949. Oggi l’arsenale nucleare mondiale conta circa 27.000 bombe.