All’inizio degli anni ’90 dello scorso secolo, finita la Guerra Fredda, sembrava si stesse affermando finalmente un clima di distensione tra Paesi, prima duramente contrapposti sia sul piano ideologico, sia sul piano economico – militare.

I trattati internazionali di disarmo nucleare START I del 1991 e START II del 1993, poi il trattato SORT del 2002 e il New START o Trattato di Praga del 2010, hanno consentito riduzioni notevoli degli arsenali e regole precise sullo sviluppo di alcune categorie di armi e vettori nucleari.

L’entusiasmo si è però progressivamente spento, lasciando il posto a un’altra preoccupazione: il nuovo ‘disordine mondiale’, ha consentito di far riemergere gli scontri latenti tra gli Stati.

La tragedia dell’11 settembre 2001 ha fatto ripiombare il mondo in una situazione di tensione e di diffidenza reciproca fra le nazioni.

Una delle conseguenze è stato il tentativo da parte di molti Paesi di entrare nel cosiddetto club nucleare, cioè il gruppo di Paesi in possesso dell’arma atomica.

Bisogna ammettere che la tecnologia di base ormai non è più appannaggio solo di quegli Stati che per primi l’hanno sviluppata, sebbene progettare un’arma atomica resti una cosa piuttosto complessa.

Le tensioni anche tra le grandi due superpotenze USA e Russia è tornata a salire, fino a sfociare di fatto in una nuova corsa agli armamenti, propagandata come razionalizzazioni e ammodernamenti degli arsenali nucleari, necessari e formalmente rispettosi dei limiti imposti dai trattati internazionali.

Gli Stati Uniti hanno sostenuto, a propria giustificazione, l’impossibilità di proseguire nello sviluppo del Trattato di Non Proliferazione (TNP), finché vi siano Paesi apertamente impegnati nello sviluppo nucleare.

Le vicende che fino a oggi hanno coinvolto l’Iran e la Corea del Nord sono esempi attualissimi.

Washington ha annunciato un piano trentennale di revisione dello stockpile nucleare con una spesa prevista di circa 400 miliardi di Dollari. La necessità di rendere sicuro e controllabile l’arsenale è reale, riguarda tutti i possessori di armi nucleari, ma i programmi di tutti i Paesi del club sono chiaramente sovradimensionati.

Inoltre hanno incominciato a guardare all’atomica anche Paesi, stabili e potenzialmente capaci di sviluppare un programma , che però per motivi storici e politici si erano finora tenuti a distanza dall’arma nucleare.

Tra l’altro le tecnologie di calcolo attuali permettono di evitare la fase più eclatante dello sviluppo di un’arma, ovvero i test di prova.

La situazione se possibile è diventata ancora più incontrollabile con la crescita del terrorismo fondamentalista islamico, che sta tentando di scatenare una nuova guerra fra Oriente e Occidente.

Anche le organizzazioni estremiste mirano ora più che mai a mettere le mani sul materiale fissile per acquisire una terribile capacità di distruzione di massa.

In questo panorama internazionale sempre più inquietante, manca la volontà di collaborare tra molti governi potenzialmente coinvolti, anzi c’è chi sostiene che i trattati internazionali, disegnati sul modello di un mondo che non c’è più, siano superati e non valga la pena tenerli in vita.

In poche parole, si è tornati a parlare di un uso limitato e locale dell’arma nucleare, come se si trattasse di un’arma convenzionale qualsiasi: già nel 2003, durante la seconda Guerra del Golfo e l’invasione dell’Iraq, per la prima volta esponenti del governo statunitense ipotizzarono apertamente il ricorso a ordigni tattici nucleari, sotto la minaccia che il dittatore iracheno Saddam Hussein potesse utilizzare quelle armi di distruzione di massa, la cui eliminazione era stata uno dei motivi principali per giustificare la guerra.

In realtà, nulla di nuovo sotto al sole: il Nuovo Concetto Strategico adottato dal Pentagono nel 1999 già chiaramente indicava l’attualità dello strumento militare nucleare, la necessità di rivedere le regole del suo impiego nel nuovo scenario internazionale e di rilanciare lo sviluppo tecnologico di queste armi.

I vertici politico militari degli altri Paesi non è che avessero posizioni molto diverse, nonostante le molte polemiche sollevate verso la nuova dottrina sul nucleare…

Anzi, con tutta probabilità a rendere di nuovo appetibile l’opzione militare nucleare sui campi di battaglia pare essere proprio lo sviluppo scientifico e tecnologico raggiunto in questo campo.

 

L’evoluzione dell’arma atomica

Il 16 luglio 1945 a Alamogordo, nel deserto del New Mexico, la prima esplosione nucleare provocata dall’uomo (in codice Trinity test), inaugurò l’era atomica.

Furono finalmente chiare due cose: Albert Einstein aveva ragione, la sua teoria della relatività funzionava e l’uomo era finalmente in grado di dominare o, meglio, di scatenare la più grande potenza che si sia mai vista, contenuta nella struttura più piccola che si conoscesse, l’atomo.

Come le sue dirette discendenti che esplosero il mese dopo su Hiroshima e Nagasaky, si trattava di un ordigno che sfruttava il fenomeno della fissione nucleare.

Ovvero, la proprietà dell’Uranio 235 o del Plutonio 239 di emettere una straordinaria quantità di energia, in quanto elementi caratterizzati da una altissima densità e peso atomico.

L’Uranio 235 è un isotopo fortemente arricchito dell’U92 e il Plutonio239, non esistente in natura, si genera sottoponendo l’Uranio 238 a un bombardamento di neutroni.

La pesantezza dei nuclei li rende elementi altamente instabili e già naturalmente radioattivi, cioè capaci di emettere energia sotto forma di radiazioni, per arrivare all’equilibrio: il funzionamento dei reattori atomici e degli ordigni bellici sfrutta questo fenomeno per utilizzare l’energia contenuta nei nuclei.

Quando si colpisce con un neutrone un nucleo di U235, il nucleo dell’uranio si spezza, provocando la creazione di due nuclei di elementi diversi e l’emissione di altri due o tre neutroni.

Se la massa di materiale instabile e abbastanza concentrata, i neutroni usciti dalla prima fissione atomica non si disperderanno, ma andranno a colpire il nucleo di un atomo vicino, che subirà a sua volta fissione, emettendo altri neutroni, che colpiranno a loro volta i nuclei di atomi vicini.

E’ il principio della reazione a catena.

Circa 1% della massa atomica si converte in energia, sotto forma di radiazioni e energia cinetica dei neutroni.

La massa di materiale instabile adatta a generare questa reazione è detta massa critica e può variare in base all’elemento atomico scelto per armare la bomba, dalla sua purezza e concentrazione come isotopo fissile, dalla forma geometrica, così come da eventuali schermature inserite per contenere al massimo la fuga di neutroni.

In una testata atomica, come quelle Little Boy che venne sganciata su Hiroshima o Fat Man lanciata su Nagasaky, la massa critica è divisa in due o più sub masse, generalmente sferico-concave, che vengono fatte collidere a alta velocità, usando esplosivo convenzionale per spararle letteralmente l’una contro l’altra.

Le sub masse così unite costituiscono il nocciolo dell’arma: la compressione provoca il distacco di neutroni da alcuni atomi e la scissione di altri, causando l’innesco della reazione a catena incontrollata.

Al centro della massa fissile normalmente viene inserita una piccola quantità di un elemento potenziatore, come il Polonio 239, forte emettitore di neutroni.

E’ il modello usato per Little Boy, in cui sono stati bruciati circa 65 chilogrammi di Uranio 235.

La massa critica necessaria a generare la reazione si riduce a circa a 7- 10 chili, se si usa lo schema più efficiente a implosione, adottato nell’ordigno Fat Man.

In questo modello le sub masse fissili sono poste attorno al nocciolo vero e proprio, a costituire una sfera, venendo fatte collidere tutte con precisione nello stesso istante, mediante un sistema di cariche di esplosivo convenzionale, azionate da un complesso sistema elettronico.

Si tratta tipicamente dello schema degli ordigni detti di prima generazione, in cui al massimo si riesce a sfruttare solo il 15% del materiale fissile, il resto viene distrutto dalla reazione termica e meccanica dell’esplosione stessa. Tuttavia la presenza nella testata di tale quantità di materiale è necessaria perché si possa innescare la reazione a catena.

Inoltre se i neutroni sono troppo veloci e non vengono contenuti nell’ambito della massa critica, rischiano di rimbalzare, invece che penetrare gli altri atomi, disperdendosi inutilmente all’esterno.

La scissione dell’atomo di Uranio o Plutonio genera altri sub elementi, fortemente radioattivi come il Cesio 137, lo Stronzio 90 e lo Iodio 131, presenti nel fall out radioattivo provocato dall’enorme quantità di materiale che la bomba ha incenerito e risucchiato nel fungo atomico. Questi elementi, assieme alle radiazioni Alfa, Beta ma sopratutto Gamma, sono i principali responsabili dei danni gravissimi alle catene del DNA degli esseri viventi, che si vanno a sommare a quelli causati dalle temperature che raggiungono nell’epicentro della deflagrazione circa 500/700mila gradi centigradi e a quelli causati dal violentissimo spostamento d’aria, che può raggiungere i 300 chilometri all’ora nell’area più vicina all’epicentro.

Quindi, chi non viene subito vaporizzato, muore tra atroci sofferenze per le ustioni e i traumi gravissimi subiti. Oppure nei giorni successivi mostra i segni dell’avvelenamento acuto da radiazioni, che hanno minato il fisico dall’interno e provocano il decesso delle vittime, con una agonia terribile. Tumori e malformazioni genetiche continueranno per decenni a colpire i sopravvissuti e le generazioni successive, come conseguenza a lungo termine dell’irradiazione o dell’assorbimento nel corpo di elementi fortemente radioattivi.

E’ il calvario che hanno dovuto subire gli abitanti delle due città giapponesi annientate alla fine della Seconda Guerra Mondiale.

 

Per ovviare ai limiti di efficienza delle prime atomiche, venne sviluppato il progetto di una bomba che impiegasse il fenomeno fisico opposto alla fissione, cioè la fusione nucleare tra due nuclei atomici.

La bomba termonucleare all’Idrogeno o bomba H sfrutta questo fenomeno, che sta alla base del funzionamento delle stelle, come il nostro sole.

Lo schema di questa bomba, detta a fissione – fusione – fissione secondo il modello sviluppato dai fisici Edward Teller e Stanislaw Ulam, prevede una prima sezione costituita da una bomba atomica a fissione.

All’interno dell’arma è contenuta una certa quantità di un isotopo instabile dell’Idrogeno, il Deuterio (H2), allo stato solido, assieme a Litio 6. Al centro dell’ordigno, una canna vuota di Plutonio 239.

Innescata la reazione di fissione classica del primo stadio, la pressione e il calore generato dalla prima reazione di fissione surriscaldano il Deuterio e il Litio.

La seconda reazione di fissione avviene nella canna di Plutonio, generando neutroni veloci e altro calore, che provocano a loro volta la scissione del Litio6 in Trizio o H3, altro isotopo dell’Idrogeno.

A questo punto avviene la reazione di fusione fra Deuterio e Trizio, con la generazione di enorme quantità di energia, fino a 20 milioni di gradi centigradi, onde d’urto a centinaia di chilometri all’ora e potentissimi impulsi elettromagnetici, capaci di distruggere ogni apparecchio elettrico nel raggio di centinaia di chilometri.

L’arma termonucleare è divenuta il modello più diffuso per molti decenni negli arsenali, perché ha reso possibile raggiungere potenze teoricamente illimitate, misurabili in megatoni, ossia in milioni di tonnellate di tritolo. Successivamente, la ricerca applicata ha consentito di immagazzinare nella bomba direttamente una piccola quantità di Trizio per l’interazione col Deuterio, senza dipendere dalla fissione de Litio6.

Sono le armi definite di seconda generazione.

L’arma termonucleare sarebbe di per se più pulita dell’arma a fissione, in quanto produce molti meno isotopi radioattivi pericolosi, ma se fatta esplodere in vicinanza del suolo o della superficie marina, provoca una quantità di fall out mostruosamente più grande.

Testate termonucleari furono installate in quasi tutti i tipi di armi, dai missili intercontinentali balistici alle mine antisommergibili, dai missili antiaerei alle armi a caduta libera, in una sorta di febbre del tutto nucleare.

Già nel 1961, quando l’URSS fece esplodere la mostruosa bomba Tzar dalla potenza di 50 megatoni e dal peso ingestibile di 27 tonnellate, la corsa alla bomba più grande stava terminando.

La nuova sfida era rendere più leggere e maneggevoli le testate, specialmente quelle da installare sulle nuove e temibili generazioni di missili strategici intercontinentali a testate multiple indipendenti, i MIRV (Multiple Independently targetable Reentry Vehicles).

L’utilizzo delle testate multiple garantisce più vantaggi a livello tattico e strategico: si aumenta la capacità distruttiva dei propri sistemi, diminuendo la potenza delle testate, si ha la capacità di distruggere più obiettivi contemporaneamente, si mettono praticamente fuori gioco le difese antimissile degli avversari, che difficilmente sarebbero capaci di intercettarle tutte.

Figlie in linea diretta di queste armi furono le cosiddette armi al Neutrone, in cui gli effetti termici e cinetici venivano trascurati per concentrarsi sull’emissione di neutroni sotto forma di raggi Gamma.

Modello previsto per armi tattiche da usare sui campi di battaglia, consentiva di colpire tutte le forme di vita attorno all’esplosione, lasciando invece essenzialmente intatte le strutture e evitando in buona parte il fall out radioattivo successivo.

In questo modo le truppe sul campo di battaglia avrebbero potuto teoricamente muoversi, senza quasi temere contaminazioni da elementi radioattivi a lunga durata.

Le bombe di questa classe, definite armi di terza generazione, sono sempre state oggetto di un certo scetticismo sia da una parte degli scienziati, sia da parte dei militari stessi, non solo per i dubbi sulla loro reale efficienza, ma sopratutto per la scarsa flessibilità di impiego.

La forte reazione morale dell’opinione pubblica a fronte degli effetti potenzialmente devastanti di tale bomba, ha causato il suo ritiro da buona parte degli arsenali nucleari, seppure una certezza assoluta della loro eliminazione totale non vi possa essere, a causa del segreto militare imposto da vari Paesi.

 

Smart Nuke Bomb: la quarta generazione delle armi nucleari e l’adattamento delle armi di generazione precedente.

Nel nuovo scenario internazionale dunque possedere bombe di grande potenza, costose da costruire e da mantenere efficienti, poco o nulla flessibili nel loro impiego, non è più conveniente: si sta cercando di sostituirle in tutto o in parte con ordigni molto più leggeri, compatti e economici.

Le potenze atomiche hanno già fatto molti sforzi, aggiornando le armi già in servizio negli arsenali alle nuove filosofie di impiego e alle nuove necessità strategiche del mondo di oggi.

E’ il caso della bomba termonucleare statunitense B61: introdotta nel 1966 come arma a basso potenziale, dal 1993 è presente nell’arsenale atomico statunitense (ma non solo) nella sua ultima versione B61 – 11.

Definita NEP, ovvero Nuclear Earth Penetrator, è stata pensata come arma bunker buster, ovvero per colpire fortificazioni sotterranee o edifici corazzati. Essenzialmente è un’arma termonucleare tattica, con una carica regolabile che può variare in potenza da 1 a 10 kilotoni, ma può arrivare anche a 1 megatone.

In realtà è un ottimo esempio delle armi pensate per i conflitti a bassa intensità del dopo Guerra Fredda.

Presentata come arma in grado di evitare il fall out radioattivo e preservare la vita della popolazione civile, in realtà nei test ha evidenziato grosse difficoltà a restare efficiente, una volta entrata oltre i sei metri nel terreno.

E’ chiaro che se venisse utilizzata operativamente, secondo le nuove filosofie di impiego localizzato, in ambiente urbano darebbe comunque luogo a irradiazione da raggi Gamma e contaminazione da dispersioni radioattive importanti, con ricadute potenzialmente anche lontane dal luogo di impatto.

Dopo gli ultimi studi però l’arma è stata dichiarata perfettamente aderente alle specifiche e rimessa in stoccaggio nei depositi di munizionamento nucleare.

Attualmente è stato previsto un ulteriore step di aggiornamento alla versione B61-12, che riguarderebbe la compatibilità con gli aviogetti di nuova generazione, come l’F35 Lightning II, in via di acquisizione da parte di molte nazioni della NATO. La spesa prevista per dotare le armi di nuovi sistemi di guida remota è di 178 milioni di dollari, al valore del 2012. Tuttavia l’opposizione di molti Paesi a ospitare tali ordigni, i dubbi circa l’opportunità di spendere tali cifre su armi a caduta di vecchia generazione, avevano messo in forse il programma, ma l’amministrazione del Presidente Barak Obama pare abbia riconfermato l’aggiornamento.

Circa una ventina di questi ordigni è conservata presso la base militare di Ghedi, secondo la politica NATO del nuclear sharing, la condivisione con le forze armate degli alleati di armamenti nucleari, formalmente di proprietà del Paese produttore, gli Stati Uniti, che continuano a gestirle e manutenerle con unità speciali di supporto logistico.

Altro esempio sono le testate da demolizione W45 SADM (Special Atomic Demolition Munition), trasportabili a spalla in uno zaino militare.

Pensata per operazioni locali, pesava però circa 45 chili, a causa dei sistemi di innesco e del materiale fissile prescelto, il Plutonio 239. Ne è stata anche prodotta una versione lanciabile attraverso un razzo terra – terra da 120 millimetri, la potenza per entrambi poteva variare tra una frazione di kilotone e i 6 kilotoni.

Dati i limiti tecnici e la facilità con cui si potevano danneggiare, questi dispositivi sono stati comunque ritirati dal servizio, così come sono stati ritirati i proietti all’Uranio 235 pensati per l’uso con l’obice da 155 millimetri modello M 109.

Tuttavia, molto probabilmente sia Israele che la ex Unione Sovietica hanno continuato lo sviluppo di ordigni da valigia, ulteriormente miniaturizzati e facilmente occultabili su aerei o altri mezzi di trasporto, per uso di sabotaggio.

Queste armi sarebbero ideali per i gruppi terroristici, quindi vengono considerate tra le più pericolose. Infatti resta il dubbio che dopo il crollo dell’Unione Sovietica, le forze armate e lo spionaggio russo abbiano perso le tracce di molti di questi ordigni, spesso dislocati all’estero.

Si tratta comunque di dispositivi che necessitano di manutenzione e cura particolare perché possano restare efficienti.

Resta chiaro che l’adattamento di armi di vecchia generazione non può essere una soluzione al problema delle strategie moderne.

Il loro uso causerebbe comunque un olocausto nucleare su vasta scala, per cui i vertici statunitensi (ma è molto probabile siano giunti alle stesse conclusioni anche quelli russi o cinesi) hanno incominciato a pensare a un concetto di arma completamente nuovo.

Vi è un’opinione diffusa secondo la quale la ricerca militare, in alcuni momenti storici abbia permesso successive applicazioni in campo civile.

E’ un giudizio però un pò superficiale e errato, specialmente per il momento attuale.

E’ indubbio che i progressi nel campo dei superconduttori, delle nanotecnologie (avvenuti specialmente negli Stati Uniti) una volta applicate al campo della ricerca militare, consentiranno lo sviluppo di una generazione di armi nucleari radicalmente nuova e diversa rispetto al passato.

Quindi siamo in presenza dell’esatto contrario, è la ricerca civile che sta trainando e rilanciando quella bellica, specie nel campo delle armi non convenzionali.

Se da un lato procurarsi Uranio arricchito o Plutonio resta non del tutto facile, dati i controlli dell’Agenzia Internazionale per l’Energia Atomica (AIEA), dall’altro è diventato molto più semplice procurarsi le tecnologie per farselo in casa.

Procurarsi centrifughe per l’arricchimento sul mercato internazionale è molto più semplice che in passato.

La vicenda del programma nucleare iraniano è emblematica in questo senso, dato che le centrifughe ufficialmente sono state acquistate per la produzione di energia a uso civile.

In realtà ciò che resta molto difficile per Paesi di medio sviluppo è procurarsi la tecnologia del Trizio.

Sappiamo che è un gas leggero, radioattivo, estremamente instabile, ottenuto dall’irraggiamento di atomi di Litio6 con neutroni veloci: ne bastano pochi grammi in un moderno ordigno termonucleare.

Costruire acceleratori di particelle per produrre il Trizio resta anche più difficile che procurarsi l’Uranio o le centrifughe di arricchimento.

E’ a questo punto che la ricerca civile è venuta, più o meno consapevolmente, in aiuto di quella militare contribuendo al suo rilancio.

La tecnologia del Trizio è fondamentale anche nelle ricerche civili sulla fusione nucleare controllata, applicata alla produzione di energia.

L’utilizzo di generatori laser super potenti dovrebbe consentire di comprimere e portare a fusione un pit

contenente pochi milligrammi di Deuterio e Trizio.

La fusione di un milligrammo di tali elementi consentirebbe di sprigionare un’energia di ben 340 milioni di Joule, quindi un reattore a fusione laser da un Megawatt consumerebbe solo 1,5 milligrammi di Deuterio e Trizio all’ora.

Un risultato fenomenale che potrebbe finalmente rendere la dipendenza dalle tradizionali fonti di energia non rinnovabili un ricordo del passato.

Grandi impianti come National Ignition Facility 192 americano, sviluppato dalle ricerche del Lawrence Livermore National Laboratory, o il francese Megajoule 240 realizzato nelle vicinanze di Bordeaux presto permetteranno di raggiungere questo know how.

Restano ancora da realizzare laser estremamente compatti e potenti, ma che riescano anche a limitare il consumo di energia. Anche in questo campo la ricerca sui superconduttori e le nanotecnologie sta facendo passi da gigante, per cui le ricadute in campo bellico non si faranno attendere.

Negli Stati Uniti in particolare, si lavora già con i super computers, in grado di gestire interventi di precisione su dimensioni dell’ordine di un miliardesimo di metro, quindi siamo nell’ambito di gruppi di poche decine di atomi.

Del resto, proprio il principio della libera ricerca, che metta a disposizione dell’umanità conoscenze e applicazioni, è il motore del progresso scientifico e dello sviluppo delle tecnologie: sarebbe ipocrita cercare di limitarlo ora per paura delle conseguenze nella ricerca militare.

A questo punto, una volta in possesso di laser compatti super efficienti per ottenere il Trizio e indurre la fusione Deuterio – Trizio, il passo successivo sarebbe la realizzazione di ordigni a fusione pura (eliminando il terzo stadio a fissione che abbiamo visto presente nello schema tradizionale Teller – Ulam), di potenza ridotta, fino a mille volte meno di una testata nucleare di media potenza della vecchia generazione. Un’arma di pochi chilogrammi, se non di pochi etti, sarebbe in grado di generare la potenza di alcune tonnellate di tritolo.

Tale limitazione di dimensioni e potenza potrebbe facilmente sottrarre questa nuova classe di armi nucleari al controllo delle convenzioni e dei trattati di non proliferazione attualmente in vigore, con il terrificante risultato che potrebbero essere legalmente inserite, per il diritto internazionale, tra le armi convenzionali.

Sarebbe difficile per i comandi politici e militari resistere alla tentazione di utilizzare le armi di nuova generazione nei complessi e difficili scenari del nuovo millennio: comunque queste nuove armi, sulle quali la censura militare è comprensibilmente molto stretta, sono e resteranno armi nucleari, con tutte le loro terrificanti potenzialità e conseguenze.

Per esempio, basterebbe variare la quantità di Deuterio e Trizio nella testata, regolando di conseguenza la potenza del laser di fusione, per aumentare indefinitamente la potenza di un ordigno.

In ogni caso, l’opinione pubblica internazionale dovrebbe essere attenta sulle armi nucleari di nuova generazione, perché stiamo ritornando, momenti in cui la proliferazione crescente e l’insicurezza internazionale potrebbero riavvicinare l’umanità al baratro del conflitto, prima di quanto si possa immaginare.

di Davide Migliore

 

Linkografia e bibliografia

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