Progetto Manhattan

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Introduzione

Progetto Manhattan Nome in codice del progetto di ricerca statunitense condotto durante la seconda guerra mondiale per la costruzione della bomba atomica. Il nome – Manhattan Project – deriva da quello del centro militare statunitense in cui si svolse la maggior parte delle operazioni, il Manhattan Engineer District (MED) di New York; le sperimentazioni scientifiche, tuttavia, ebbero luogo principalmente nei laboratori di Los Alamos, nel New Mexico, sotto la direzione del fisico statunitense Robert Oppenheimer.

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Fasi preliminari

Il progetto era stato ispirato dalla lettera che Albert Einstein aveva inviato nel 1939 all’allora presidente degli Stati Uniti, Franklin Delano Roosevelt: in essa, Einstein riferiva degli sforzi probabilmente in corso in Germania per la realizzazione di una nuova, formidabile bomba, capace di rilasciare l’enorme quantità di energia racchiusa nel nucleo dell’atomo; esprimeva la necessità di anticipare i tedeschi nell’impresa e segnalava la possibilità di sfruttare allo scopo una reazione nucleare a catena su grandi masse di uranio. La lettera ebbe il risultato sperato.

Il progetto fu avviato ufficialmente nel settembre 1942 con la nomina del suo coordinatore, il generale Leslie R. Groves. Comportò tre anni di lavoro e ricerche, la costruzione di laboratori avanzatissimi e di impianti di estrazione e lavorazione dei combustibili, il tutto in regime di massima segretezza: né i cittadini, né i membri del Congresso degli Stati Uniti ne erano al corrente. Il suo costo complessivo fu di circa 1,8 miliardi di dollari; il suo prodotto, tre ordigni a fissione: Gadget, al plutonio, utilizzato per effettuare il primo test nucleare della storia, nel luglio 1945; Little Boy, all’uranio 235, fatto esplodere sulla città di Hiroshima il 6 agosto 1945, e Fat Man, anch’esso al plutonio, fatto esplodere a Nagasaki il 9 agosto 1945.

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I protagonisti

Al progetto furono chiamati a partecipare i più insigni scienziati dell’epoca. Molti di essi erano europei, spesso di origini ebraiche, sfuggiti ai regimi nazista e fascista e alle persecuzioni razziali da questi perpetrate; tra i più conosciuti, Otto Frisch, Leo Szilard, che aveva contribuito a stilare la lettera di Einstein indirizzata a Roosevelt, Niels Bohr, sostenitore dell’uso dell’isotopo uranio 235, Enrico Fermi, che realizzò la prima reazione di fissione a catena controllata, Edward Teller, che collaborò al progetto con la valutazione teorica degli effetti a lungo termine di un’esplosione nucleare, Hans Bethe, direttore degli studi teorici, Emilio Segrè e Bruno Rossi. Parteciparono inoltre gli statunitensi Richard Feynman, che avrebbe calcolato la massa critica di combustibile necessaria a innescare la reazione a catena, Glenn Seaborg, cui si deve la scoperta del plutonio 238 e la sintesi del plutonio 239, Robert Mulliken e Arthur Compton.

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Le ricerche a Los Alamos

Nei laboratori di Los Alamos, i fisici guidati da Oppenheimer dovettero affrontare in primo luogo il problema della determinazione del combustibile più adatto. Due erano le possibilità: l’uranio 235, proposto da Niels Bohr, molto fissile ma raro in natura, e il plutonio 239, proposto da Glenn Seaborg, meno fissile ma più facilmente reperibile. Furono avviati quindi due progetti paralleli, uno per ciascuno dei combustibili ipotizzati, che condussero alla costruzione di due diversi tipi di ordigno: la bomba all’uranio e quella al plutonio.

Di fondamentale importanza per il successo delle operazioni fu la realizzazione da parte di Enrico Fermi della prima reazione di fissione a catena controllata. Il risultato, ottenuto nel dicembre 1942 presso l’Università di Chicago, era condizione necessaria per la realizzazione di un ordigno a fissione, e diede grande impulso alle ricerche di Los Alamos.

Altre fasi importanti del progetto furono la scelta del processo di estrazione dell’uranio 235 e l’ideazione del meccanismo di innesco, diverso per i due tipi di bomba in lavorazione.