SCIENZA A SCUOLA

Esperienze scolastiche


MEMORANDUM SUL TEST DEL CONGEGNO DI IMPLOSIONE

16 Febbraio 1944

1. Il dispositivo di implosione deve essere testato in un range dove l'energia emessa è confrontabile con quella contemplata per l'utilizzo finale. ... Questo test è richiesto a causa dell'incompletezza delle nostre conoscenze. In tal modo la reazione opererà ad una temperatura non ottenibile nel laboratorio, che corrisponde ad energie alle quali le proprietà nucleari sono, e probabilmente rimarranno, conosciute in modo abbastanza impreciso. Inoltre le pressioni alle quali il dispositivo opererà sono pure non ottenibili in laboratorio e le informazioni che abbiamo sulla distribuzione spazio - temporale delle pressioni non ci sono con tutta probabilità pienamente conosciute, ma a seconda dei casi lo possono essere in modo inesatto.

Sono stati fatti vari tentativi per proporre una situazione sperimentale che consenta un test del tipo ricordato sopra operando sotto condizioni così controllate che l'energia emessa sia piccola. ... tutte le proposte attuali mi sembrano insoddisfacenti, almeno nel senso che non possono sostituire test più realistici. Le proposte avanzate sono le seguenti:

a. Che la quantità di materiale attivo usato sia così limitata che la reazione nucleare proceda su un una quantità di almeno 30 ± 15 generazioni [di neutroni] per dare una radioattività rapidamente rivelabile o un'esplosione di neutroni, ma non un'apprezzabile liberazione di energia.

b. Che la reazione sia limitata dalla stabilità termica e accresca la scala temporale dell'eccesso di idrogenazione.

c. Che la reazione sia limitata con un'idrogenazione normale o eccessiva con l'aggiunta di assorbitori di risonanza appropriata che possano smorzare la reazione a temperature dell'ordine di dieci volt.

Come per la prima di queste proposte, ... non abbiamo ora, e probabilmente non avremo mai, informazioni precise sufficienti per prevedere una massa appropriata con ogni grado di probabilità. ... Ciò dovrebbe pure riguardare la conoscenza del raggio del nucleo compresso entro il 5 %. Inoltre, è incerto se ci si possa avvicinare a questa esplosione limitata per stadi graduali con ogni sicurezza e senza numerose prove sottocritiche poiché non vi è una sicurezza a priori, e vi è un dubbio prioritario che l'implosione sia riproducibile nelle proporzioni richieste.

Sulla seconda e terza proposta, sostenute con eloquenza dal Dr. Teller, vi è allo stato attuale un forte dubbio riguardante la completa conoscenza dell'idrodinamica e della fisica nucleare necessarie per svolgere questi test in completa sicurezza o in modo comunque significativo. Vorremmo lasciare aperta allo stato attuale la possibilità che o questi esperimenti o altri che potranno essere proposti fra qualche mese, possano fornire un'interpretazione non ambigua. ...

4 . . . . É mio convincimento che si dovrebbe progettare ... un'implosione ... costruita in modo che l'energia emessa sia confrontabile con quella del dispositivo finale, ma possibilmente inferiore di almeno un fattore 10; ... che allo stato attuale non venga presa alcuna decisione definita contro un esperimento più controllato ...; e che alla luce delle considerazioni sopra, tutti i metodi che mantengono la promessa di dare informazioni attendibili sull'idrodinamica e sulla fisica nucleare dell'implosione siano portati avanti con la più grande urgenza. ... Sembra essere molto meno difficile prevedere prevedere e interpretare le dimensione e la costruzione di un dispositiva che emette alcune migliaia di ton di TNT equivalente sotto forma di energia nucleare che fare previsioni corrispondenti per esplosioni nucleari la cui energia emessa, sebbene finita, sia trascurabile.

J.R.O

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Struttura interna della bomba al plutonio, con il meccanismo per l'implosione
 
Schema di "Fatman"