Bomba Zar

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Bomba Zar
La copia della Bomba Zar esposta al Museo Atomico di Sarov
La copia della Bomba Zar esposta al Museo Atomico di Sarov
Descrizione
Tipo Bomba all'idrogeno aeronautica
Impiego Test nucleare[1]
Progettista Andrej Sacharov (capo progettista)
Costruttore URSS Unione Sovietica
Impostazione 10 luglio 1961
Primo lancio 30 ottobre 1961
Utilizzatore principale URSS VVS
Esemplari 1
Peso e dimensioni
Peso 27 t circa
Lunghezza 8 m
Diametro 2,1 m
Prestazioni
Vettori Tupolev Tu-95
Testata Uranio 238 (Primo stadio)
Idrogeno (Secondo stadio)
Piombo (Terzo stadio)

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La Bomba Zar (Tsar Bomba o RDS-220)[2] è stata la più potente bomba all'idrogeno sperimentata dall'uomo. La bomba, il cui nome in codice era Ivan, fu progettata in Unione Sovietica da un gruppo di fisici capeggiati da Andrej Sacharov tra luglio e fine ottobre del 1961. L'energia che avrebbe dovuto liberare, stando alla fase progettuale, doveva essere di 100 Mt, cioè circa 420 PJ, ma per il test venne utilizzata una versione depotenziata da 50 Mt (o 57 a seconda delle stime effettuate in passato, corrispondenti a 238,5 PJ).

Il test venne eseguito il 30 ottobre 1961, con effetti devastanti: fu osservato un raggio di distruzione totale di 35 km.

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

Confronto tra le sfere di fuoco dei maggiori ordigni nucleari della storia, le dimensioni indicate sono riferite ai raggi.

La Bomba Zar era una bomba H di tipo Teller-Ulam da 50 Mt, ovvero 3125 volte l'energia emanata da Little Boy (l'atomica utilizzata dagli Stati Uniti su Hiroshima), oppure 10 volte la potenza combinata di tutti gli esplosivi convenzionali usati nella seconda guerra mondiale.

Una bomba a idrogeno a tre stadi possiede il primo a fissione per innescare il secondo, caratterizzato a sua volta da una fusione nucleare di atomi leggeri quali l'idrogeno. L'energia sviluppata innesca così il terzo stadio, composto da un'altra fissione nucleare.

Nel progetto iniziale della Bomba Zar, i primi tre stadi avrebbero dovuto sviluppare un'energia pari a 100 Mt, ma ciò avrebbe provocato successivamente troppe ricadute di materiale radioattivo sulle zone circostanti, in maggioranza appartenenti al territorio sovietico.[3] Per limitare tale fenomeno detto fallout, il terzo stadio venne modificato sostituendo lo strato di uranio 238 con del piombo, in modo tale da rallentare i procedimenti di fusione rapida e di conseguenza sviluppare un'energia inferiore ai 100 Mt previsti originariamente. La Bomba Zar, quindi, venne ridotta a 50 Mt e produsse circa il 97% dell'energia totale solamente con la fusione nucleare del secondo stadio, diventando in questo modo una delle bombe nucleari più pulite mai create, in quanto determinò una quantità molto bassa di ricadute rispetto al suo rendimento.

Secondo lo storiografo Robert Hutchinson, la bomba fu realizzata a scopo puramente politico e propagandistico, visto che la sua importanza militare era ridotta: armi di carica inferiore erano comunque in grado di produrre danni elevati, anche se meno estesi.[3] I progettisti dell'ordigno erano per lo più fisici rinomati dell'Accademia delle Scienze dell'Unione Sovietica quali: Juli Borisovich Khariton, Andrej Dmitrievič Sakharov, Evsej Rabinovich, Viktor Adamskii, Yuri Babayev, Yuri Smirnov e Yuri Trutnev. Poco dopo il test, Sakharov iniziò la sua campagna contro le armi nucleari, che culminò negli anni settanta fino ad ottenere il Premio Nobel per la pace nel 1975.

La progettazione e costruzione[modifica | modifica sorgente]

Il 10 luglio 1961 il premier sovietico Nikita Khruščёv diede il via al progetto nella versione "full scale" da 100 megatoni e il 9 agosto 1961 rilasciò una dichiarazione nella quale affermava che l'Unione Sovietica era in grado di costruire e sperimentare una bomba da 100 megatoni. La dichiarazione scatenò forti proteste internazionali, in quanto un ordigno di tale potenza avrebbe determinato una forte ricaduta di materiale radioattivo. Per questo motivo la versione che fu poi fatta esplodere fu da 50 megatoni e con fallout ridotto, come spiegato in precedenza.

All'inizio di ottobre, Sakharov giunse a Mosca per discutere i calcoli teorici effettuati per la bomba da 100 megatoni, ma dopo il suo ritorno ad Arzamas-16 (la città chiusa sede del programma nucleare militare sovietico, oggi Sarov) nacquero seri dubbi circa la progettazione, nonostante il dispositivo fosse quasi pronto per la spedizione. Secondo lo stesso Sakharov la bomba avrebbe avuto delle caratteristiche rischiose, mentre Evsej Rabinovich si convinse che l'ordigno non avrebbe funzionato. Nacque un dibattito fra Sakharov e Rabinovich, che infine diede ragione a quest'ultimo. Tuttavia, entrambe le parti utilizzarono calcoli statistici e approssimazioni per avvalorare le proprie tesi, e fu quindi difficile determinare con certezza quale argomentazione fosse quella corretta.[4]

A partire da quel giorno il progetto venne completamente rivisto, finché il 24 ottobre (solo 6 giorni prima della prova vera e propria) la relazione finale venne completata e le specifiche vennero inviate ai costruttori della bomba. All'interno del rapporto era presente la seguente dichiarazione[5]:

« Un risultato positivo del test, apre la possibilità di creare un dispositivo di potere praticamente illimitato. »

Dopo il completamento della bomba, l'officina venne smantellata e il pianale su cui era stata costruita venne camuffato come un normale treno merci.[4] Successivamente l'ordigno venne portato fino all'aeroporto dove venne caricato su un Tupolev Tu-95 pilotato dal maggiore Andrei E. Durnovtsev: l'aereo fu opportunamente modificato poiché la bomba era così grande e pesante (27 tonnellate racchiuse in 8m di lunghezza e 2,1m di diametro) che fu necessario rimuovere i portelloni del vano bombe e i serbatoi secondari della fusoliera, inoltre quasi tutta la superficie esterna fu rivestita con una speciale vernice riflettente per evitare il surriscaldamento del velivolo a detonazione avvenuta. Durante il volo, il Tu-95 venne accompagnato da un Tupolev Tu-16 dotato di strumenti scientifici e di videocamere per l'analisi del test. L'ordigno, invece, venne equipaggiato con un grande paracadute in modo tale da rallentare la discesa e permettere la fuga del bombardiere dal luogo di detonazione.

Il test e gli effetti[modifica | modifica sorgente]

Mappa di localizzazione: Federazione Russa
Novaja Zemlja
La posizione di detonazione della Bomba Zar

La bomba fu sganciata il 30 ottobre 1961 alle ore 11:32 (secondo il fuso orario di Mosca) nella baia di Mitjušicha, sull'isola di Novaja Zemlja a nord del Circolo Polare Artico. Fu fatta esplodere a 4.000 metri dal suolo (4.200 dal mare) e dopo un lampo molto intenso di luce, si generò una palla di fuoco che si espanse fino a un diametro di quasi 8 chilometri: si avvicinò al suolo per poi risalire e raggiungere l'altitudine alla quale il Tu-95 si era trovato al momento del rilascio dell'ordigno. Nel frattempo iniziò a sollevarsi il fungo, mentre l'onda d'urto iniziò a propagarsi circolarmente.

La pressione dello scoppio raggiunse un picco di circa 21 bar (300 psi), sei volte quella di Hiroshima, e il "fungo" causato raggiunse l'altezza di 64 chilometri. Nonostante il cielo fosse nuvoloso, il lampo venne visto a 1.000 chilometri di distanza. Uno dei testimoni riferì di aver percepito l'abbagliamento (anche attraverso gli occhiali protettivi) e il surriscaldamento della pelle alla distanza di 270 km.[2]

L'onda d'urto venne registrata nell'insediamento di Dikson a 700 km, mentre vennero danneggiate le imposte in legno delle case sino a 900 km dall'ipocentro fino in Finlandia. Tutti gli edifici presenti sull'isola di Severnyj, realizzati in mattoni e legno, situati a 55 km di distanza dall'impatto vennero completamente distrutti. In alcuni distretti posti a centinaia di chilometri, le case in legno vennero rase al suolo, mentre quelle in pietra persero il tetto, le finestre e le porte.[2] In alcuni casi, l'irregolare propagazione dell'onda d'urto in esplosioni atmosferiche di eccezionale potenza può provocare danni sino a 1.000 chilometri di distanza.[2]

Le radiazioni prodotte ionizzarono l'aria e interruppero le comunicazioni radio per quasi un'ora. Il pilota del Tupolev diede immediatamente l'informazione che l'esplosione era avvenuta al comando situato nella penisola di Kola, ma successivamente, non potendo più comunicare, i progettisti non poterono sapere alcuna informazione sull'esito del test per 40 minuti. Solo quando il contatto radio con la base di Novaja Zemlja venne ristabilito i fisici poterono chiedere informazioni sulla quota della nube e capire che tutto era andato come previsto.[2] Durnovtsev fu promosso al grado di tenente colonnello ed insignito del titolo di Eroe dell'Unione Sovietica per il suo comportamento durante la missione.[3] L'onda sismica generata dall'esplosione fece tre volte il giro della Terra. Nonostante l'esplosione fosse stata innescata nell'atmosfera, l'U.S. Geological Survey misurò una magnitudo sismica compresa tra 5,0 e 5,25 con un'onda d'urto propagata e percepita in tutto il mondo.[2]

Dibattito sull'energia liberata[modifica | modifica sorgente]

Zona di distruzione totale della Bomba Zar su una mappa di Roma: cerchio porpora = distruzione totale (raggio di 35 chilometri), cerchio rosso = palla di fuoco (raggio 3,5 km).

Poco dopo il test del 30 ottobre, gli Stati Uniti misurarono l'energia liberata come circa 57 megatoni, cioè 240 PJ. Questo valore circolò per 30 anni come il dato effettivo del dispositivo, citato da fonti occidentali e dallo stesso governo sovietico. Tuttavia, a partire dal 1991 è stato possibile verificare i documenti dell'URSS scoprendo che in questi compare sempre la cifra di 50 megatoni, cioè 210 PJ, e non 57. Tra questi è possibile trovare la lista ufficiale russa di tutti i test nucleari[6], il registro dei progetti realizzati dal laboratorio Arzamas-16 (al tempo diretto da Yuli Khariton)[7] e i racconti personali dei fisici che progettarono la bomba, quali Viktor Adamskii e Yuri Smirnov.[5]

Gli Stati Uniti poterono misurare con buona precisione gli effetti della bomba in quanto, grazie all'annuncio del test da parte di Khruščёv, venne rapidamente organizzata l'operazione Speedlight con a capo Hebert Scoville (presidente della Joint Atomic Energy Intelligence Committee) e Gerald Johnson (assistente del Segretario della Difesa per l'energia nucleare). Un KC-135 Stratotanker venne modificato per trasportare equipaggiamenti elettromagnetici a banda larga e speciali sistemi ottici, tra i quali un fotometro. Le modifiche vennero effettuate da una speciale unità al Wright-Patterson Air Force Base e completate il 27 ottobre. Il giorno del test, volando sopra l'Artico, Speedlight poté avvicinarsi abbastanza al punto di detonazione dell'ordigno.[8]

Il profilo di emissione della luce raccolto dal fotometro sarebbe stato utilizzato per calcolare l'energia emessa, mentre gli apparecchi di monitoraggio elettromagnetico avrebbero captato i segnali emessi da ogni differente fase della bomba, permettendo la misurazione dei singoli interstadi.

La differenza tra 50 e 57 megatoni non è una deviazione così insolita tra energia liberata nominale e misurata. Per esempio, i calcoli effettuati sulla bomba di Hiroshima diedero risultati variabili tra i 12 kt = 50 TJ e i 16 kt = 65 TJ, nonostante gli Stati Uniti conoscessero l'energia nominale in dettaglio avendo effettuato svariati test in precedenza.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Con lo scopo non ufficiale di intimidire gli Stati Uniti
  2. ^ a b c d e f The Soviet Weapons Program - The Tsar Bomb
  3. ^ a b c Hutchinson 2003, p. 121.
  4. ^ a b Andrei Sacharov 1990, p. 219, 220.
  5. ^ a b Viktor Adamskii e Yuri Smirnov, 1994, p. 3, 19-21.
  6. ^ Russian Federal Nuclear Center-VNIIEF 1996.
  7. ^ Yuli Khariton 1993, p. 20-31.
  8. ^ Jeffrey T. Richelson, p. 103, 133-135.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • Viktor Adamskii e Yuri Smirnov, Moscow's Biggest Bomb: the 50-Megaton Test of October 1961, Cold War International History Project Bulletin, 1994. (ISBN non esistente).
  • Paolo Cacace, L'atomica europea, Fazi Editore, 2004. ISBN 88-8112-526-9.
  • Robert Hutchinson, Le armi di distruzione di massa, Newton & Compton, 2003. ISBN 88-8289-895-4.
  • Yuli Khariton, "The Khariton version" in "The Bulletin of the Atomic Scientists, May 1993", Educational Foundation for Nuclear Science Inc., 1993. (ISBN non esistente).
  • Maurizio Orlandi, "La società - Forze armate e difesa - Bombe" in "Il Guinnes dei primati 1994", Arnoldo Mondadori Editore, 1993. ISBN 88-04-37412-8.
  • Pavel L. Podvig (a cura di), Russian Strategic Nuclear Forces, Cambridge Massachussetts: The MIT Press, 2004. ISBN 0-262-66181-0.
  • Jeffrey T. Richelson, Spying on the Bomb, New York: W.W. Norton & Company, 2006. (ISBN non esistente).
  • Russian Federal Nuclear Center-VNIIEF, USSR Nuclear Weapons Tests and Peaceful Nuclear Explosions: 1949 through 1990, Ministero della Federazione Russa per l'Energia Nucleare, 1996. ISBN 5-85165-062-1.
  • Andrei Sacharov, Il mio paese e il mondo, Bompiani, 1984. ISBN 88-452-1089-8.
  • Andrei Sacharov, Memorie, SugarCo, 1990. ISBN 88-7198-035-2.
  • Ivanov Sergey, Russia's Arms and Technologies, The XXI Century Encyclopedia: Volume I Strategic Nuclear Forces, Moscow: Oruzhie i tekhnologii, 2000. ISBN 5-93799-001-3.

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