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Bomba Zar
                                     

ⓘ Bomba Zar

La Bomba Zar è stato il più potente ordigno allidrogeno mai sperimentato. La bomba, il cui nome in codice era Big Ivan, fu progettata in Unione Sovietica da un gruppo di fisici capeggiati da Andrej Sacharov tra luglio e fine ottobre del 1961. Lenergia 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.

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

                                     

1. Caratteristiche

La Bomba Zar era una bomba H di tipo Teller-Ulam da 50 Mt, ovvero 3125 volte lenergia emanata da Little Boy la bomba 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 lidrogeno. Lenergia sviluppata innesca così il terzo stadio, composto da unaltra fissione nucleare.

Nel progetto iniziale della Bomba Zar, i primi tre stadi avrebbero dovuto sviluppare unenergia pari a 100 Mt, ma ciò avrebbe provocato successivamente troppe ricadute di materiale radioattivo sulle zone circostanti, in maggioranza appartenenti al territorio sovietico. 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 processi di fusione rapida e di conseguenza sviluppare unenergia inferiore ai 100 Mt previsti originariamente. La Bomba Zar, quindi, venne ridotta a 50 Mt e produsse circa il 97% dellenergia 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. I progettisti dellordigno erano per lo più fisici rinomati dellAccademia delle Scienze dellUnione Sovietica quali: Juli Borisovich Khariton, Andrej Dmitrievič Sacharov, Evsej Rabinovich, Viktor Adamskii, Yuri Babayev, Yuri Smirnov e Yuri Trutnev. Poco dopo il test, Sacharov incominciò la sua campagna contro le armi nucleari, che culminò negli anni settanta fino a ottenere il Premio Nobel per la pace nel 1975.

                                     

2. La progettazione e costruzione

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 lUnione 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.

Allinizio di ottobre, Sacharov 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 Sacharov la bomba avrebbe avuto delle caratteristiche rischiose, mentre Evsej Rabinovich si convinse che lordigno non avrebbe funzionato. Nacque un dibattito fra Sacharov e Rabinovich, che infine diede ragione a questultimo. 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.

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 le specifiche vennero inviate ai costruttori della bomba. Allinterno del rapporto era presente la seguente dichiarazione:

Dopo il completamento della bomba, lofficina venne smantellata e il pianale su cui era stata costruita venne camuffato come un normale treno merci. Successivamente lordigno venne portato fino allaeroporto dove venne caricato su un Tupolev Tu-95 pilotato dal maggiore Andrej E. Durnovcev: laereo fu opportunamente modificato poiché la bomba era così grande e pesante 27 tonnellate racchiuse in 8 m di lunghezza e 2.1 m 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 lanalisi del test. Lordigno, invece, venne equipaggiato con un grande paracadute in modo tale da rallentare la discesa e permettere la fuga del bombardiere dal luogo di detonazione.

                                     

3. Il test e gli effetti

La bomba fu sganciata il 30 ottobre 1961 alle ore 11:32 secondo il fuso orario di Mosca nella baia di Mitjušicha, sullisola 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 laltitudine alla quale il Tu-95 si era trovato al momento del rilascio dellordigno. Nel frattempo incominciò a sollevarsi il fungo, mentre londa durto cominciò 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 laltezza 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 labbagliamento anche attraverso gli occhiali protettivi e il surriscaldamento della pelle alla distanza di 270 km.

Londa durto venne registrata nellinsediamento di Dikson a 700 km, mentre vennero danneggiate le imposte in legno delle case sino a 900 km dallipocentro fino in Finlandia. Tutti gli edifici presenti sullisola di Severnyj, realizzati in mattoni e legno, situati a 55 km di distanza dallimpatto 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 le porte. In alcuni casi, lirregolare propagazione dellonda durto in esplosioni atmosferiche di eccezionale potenza può provocare danni sino a 1.000 chilometri di distanza.

Le radiazioni prodotte ionizzarono laria e interruppero le comunicazioni radio per quasi unora. Il pilota del Tupolev diede immediatamente al comando situato nella penisola di Kola linformazione che lesplosione era avvenuta, ma per i successivi 40 minuti i progettisti non poterono sapere alcuna informazione sullesito del test. 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. Durnovtsev fu promosso al grado di tenente colonnello e insignito del titolo di Eroe dellUnione Sovietica per il suo comportamento durante la missione. Londa sismica generata dallesplosione fece tre volte il giro della Terra. Nonostante lesplosione fosse stata innescata nellatmosfera, l U.S. Geological Survey misurò una magnitudo sismica compresa tra 5.0 e 5.25 con unonda durto propagata e percepita in tutto il mondo.



                                     

4. Dibattito sullenergia liberata

Poco dopo il test del 30 ottobre, gli Stati Uniti misurarono lenergia 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 dellURSS 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, il registro dei progetti realizzati dal laboratorio Arzamas-16 al tempo diretto da Yuli Khariton e i racconti personali dei fisici che progettarono la bomba, quali Viktor Adamskii e Yuri Smirnov.

Gli Stati Uniti poterono misurare con buona precisione gli effetti della bomba in quanto, grazie allannuncio del test da parte di Chruščёv, venne rapidamente organizzata loperazione Speedlight con a capo Hebert Scoville presidente della Joint Atomic Energy Intelligence Committee e Gerald Johnson assistente del segretario della difesa per lenergia 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 lArtico, Speedlight poté avvicinarsi abbastanza al punto di detonazione dellordigno.

Il profilo di emissione della luce raccolto dal fotometro sarebbe stato utilizzato per calcolare lenergia 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 lenergia nominale in dettaglio avendo effettuato un test in precedenza Trinity Test.