Tecnologia di un ordigno nucleare

Come è ormai noto, un ordigno nucleare è sostanzialmente composto da una sfera di 22 chilogrammi di Uranio 234 (o di 8 chilogrammi di Plutonio 94) rivestita di pastiglie di Deuterio o Trizio (nel caso di una bomba termonucleare) e di cobalto 59. Nei primi ordigni nucleari cariche di tritolo comprimevano la sfera facendo raggiungere la “massa critica” e quindi la reazione nucleare che determina l’esplosione. Dagli anni 50, considerato il rischio di una possibile accensione accidentale dell’esplosivo convenzionale, il sistema di innesco fu sostituito da un tunnel all’interno della sfera e nel quale un detonatore composto da esplosivo convenzionale “spara” un cilindro di plutonio o uranio (sormontato solitamente da Polonio 209) garantendo così il raggiungimento della massa critica. Va da sé che la progettazione e costruzione del detonatore (è più in generale di tutti i componenti di un ordigno nucleare) è caratterizzata da innumerevoli test di affidabilità volti ad evitare, ad esempio, l’innesco accidentale del cilindro anche in caso di forte urto (quale, ad esempio la caduta di un aereo trasportante ordigni nucleari).

  I primi ordigni nucleari erano una follia dal punto di vista della sicurezza. Ad esempio, la prima bomba atomica, fatta esplodere il 16 luglio 1945 nel deserto del Nuovo Messico,  era semplicemente una grossa sfera di plastica imbottita di schegge di uranio, inglobata in due semisfere di tritolo. Lo spesso guscio di acciaio che rivestiva l'ordigno indirizzava l'esplosione del tritolo verso l'interno: le schegge di uranio così compresse raggiungevano la massa critica scatenando la reazione nucleare. La bomba non aveva una "sicura" ed i fisici erano preoccupati che i fulmini di un temporale, scatenatosi la notte del 14 luglio,  potessero produrre una detonazione accidentale del tritolo e quindi l'esplosione nucleare. Stesso situazione per Little Boy e Fat Man, le due bombe atomiche  sganciate su Hiroshima e Nagasaki: il fisico Hoppenheimer, in una dichiarazione resa pubblica negli anni '70, ebbe a meravigliarsi che le bombe non fossero esplose sugli aerei che li trasportavano in Giappone.

Nel 1950 la nuova "generazione" di bombe atomiche, caratterizzata dai "modelli" Davy Crockett  scongiurava il pericolo di esplosione accidentale. Il "cuore" dell'ordigno era, infatti, costituito da una sfera di plutonio attraversata da un foro cilindrico;  una carica di dinamite spingeva un cilindro, anch'esso di plutonio, all'interno della sfera e la raggiunta massa critica scatenava la reazione nucleare. Il cilindro, in pratica, costituiva la "spoletta" della bomba senza la quale l'ordigno nucleare poteva essere preso a martellate, arrostito o gettato da una torre senza il benché minimo rischio di esplosione. L'espediente sembrava funzionare, quando sorsero i primi problemi. 

Il cilindro veniva custodito in un contenitore separato dall'ordigno nucleare al quale veniva collegato soltanto in situazioni di imminente attacco nemico o durante alcune esercitazioni. Ma per effettuare questa complessa operazione,  fecero notare i militari, ci volevano almeno venti minuti. Un tempo troppo lungo qualora i Russi avessero attaccato di sorpresa. Per di più i  cilindri di  plutonio, che per motivi strutturali non possono essere rivestiti da una guaina protettiva, durante il loro inserimento nella bomba tendevano a sgretolarsi diffondendo micidiali polveri radioattive. Ci si rassegnò, quindi, a inglobare stabilmente nella struttura dell'ordigno  il tubo contenente il cilindro di plutonio, la carica di dinamite  e, ovviamente, meccanismi di sicurezza finalizzati a scongiurare  un’imprevista detonazione della dinamite e l'accidentale inserimento del cilindro.

Va da sé che questi meccanismi di sicurezza sono progettati e costruiti con maniacale attenzione ma, secondo non pochi esperti, la loro affidabilità diminuisce con la dimensione delle bombe. Ed è stato un miracolo se, finora, ordigni grandi come un cuscino, come le mine atomiche statunitensi W-54 Special Atomic Demolition Munition o i proiettili nucleari W-79 o alcune davvero minuscole testate nucleari caricate su missili non siano stati coinvolti in qualcuno dei tanti incidenti che costellano il nucleare militare.