Ivy Mike, la prima bomba atomica all'Idrogeno

Continuando la serie di post dedicata al (disgraziato) sviluppo a fini bellici di ordigni atomici oggi parlo del test Ivy Mike che portò alla detonazione della prima bomba H della storia. 

Ai nostri giorni e ai nostri occhi (almeno i miei, mai risorse e intelligenza furono usate in modo peggiore) questi test sembrano non avere senso, ma per comprendere le cause delle scelte di quei difficili anni occorre fare riferimento al contesto storico di quegli anni.

Il 31 Gennaio 1950 il Presidente Truman dichiarò pubblicamente l'intenzione degli Stati Uniti di sviluppare una bomba all'idrogeno. Le motivazioni principali di questa dichiarazione furono due sorprendenti rivelazioni, ovvero la conferma che anche l'Unione Sovietica disponeva dell'arma atomica, (l'esplosione della prima bomba a fissione Sovietica era avvenuta nell'estate precedente) e la scoperta delle attività di spionaggio da parte di Klaus Fuchs che era stato smascherato  pochi giorni prima e che aveva passato ai sovietici segreti militari fondamentali per lo sviluppo della bomba. 

Queste due notizie sensazionali contribuirono grandemente all'acuirsi delle tensioni della guerra fredda, 'scoppiata' subito dopo la conclusione della seconda guerra mondiale. 

La grave preoccupazione che assillava le alte sfere a Washington era che gli Stati Uniti venissero superati da parte dell'Unione Sovietica nella corsa agli armamenti nucleari. 

In questo clima di paranoica tensione, le autorità americane stabilirono che la priorità più alta era lo sviluppo di nuove e più potenti armi strategiche, in particolare nello sviluppo delle bombe all'idrogeno. 

A quel tempo però nessuno aveva ancora le idee chiare su come realizzare un'arma termonucleare che potesse essere impiegata a scopi bellici. Questa mancanza di un effettivo know-how sminuì la dichiarazione di Truman rendendola priva di fondamento.

Quelli erano tempi che oggi sembrano quasi assurdi, regnava infatti un'atmosfera paranoica sulle effettive capacità tecniche dell'Unione Sovietica e presto crebbe il timore che il pronunciamento di Truman potesse aver ulteriormente stimolato gli sforzi termonucleari dei sovietici portandoli a nuove conquiste nel campo degli armamenti atomici.

Furono aumentati gli sforzi per sviluppare ulteriormente la tecnologia della bomba a fissione, con lo scopo di aumentare al massimo la potenza di quel genere di bombe. Ma non fu dimenticata la corsa alla bomba all'idrogeno e le intuizioni dei fisici Stanslaw Ulam e Edward Teller portarono in breve alla definizione delle competenze necessarie per sviluppare un dispositivo termonucleare.

Un anno dopo la dichiarazione di Truman fu quindi deciso che gli sforzi paralleli per sviluppare armi ad alto rendimento si concentrassero in una serie di test sul campo nel Pacifico previsti per la fine del 1952. Questa serie di test, battezzata Operation Ivy portò all'esplosione delle due più grandi bombe testate fino a quel momento. 

Con l'operazione denominata Ivy King ('K' per Kiloton) fu fatta detonare la bomba a fissione più potente mai testata e con l'operazione Ivy Mike ('M' per Megaton) fu testata la prima bomba  termonucleare: una 'super bomba' che liberò un'energia superiore a quella di tutti gli esplosivi usati nelle due guerre mondiali.

Operazione Ivy Mike

Le conquiste tecniche che portano al test Ivy Mike non furono immediate. Un anno e mezzo prima della detonazione di Ivy Mike fu effettuato un test preliminare denominato 'Test George' che rappresenta a tutti gli effetti la prima esplosione termonucleare sperimentale (per termonucleare si intende che l'energia liberata nell'esplosione proviene dalla fusione nucleare di isotopi di idrogeno in elio e non tramite la fissione di atomi di plutonio o uranio come avviene nelle bombe a fissione).

La potenza liberata nel Test George fu pari a 225 chilotoni, oltre 10 volte più potente della bomba sganciata su Hiroshima alla fine della Seconda Guerra Mondiale.

Ivy Mike era l'evoluzione del modello sviluppato con il test George: Le pressioni e temperature necessarie a innescare la reazione di fusione nucleare erano create con un dispositivo a fissione simile a quello utilizzato su Nagasaki. Ma in questo caso le dimensioni dell'ordigno erano spropositate: misurava sei metri di altezza e due metri di diametro.
La struttura interna comprendeva un grande serbatoio criogenico con oltre 300 Kg di deuterio liquido, circondato in vari strati di diversi materiali isolanti (in buona parte uranio che doveva riflettere il flusso di neutroni generati dalla bomba a fissione) e materiali riflettenti (piombo e materie plastiche per accelerare la fusione del deuterio).
Il nocciolo della struttura dove era contenuto il deuterio doveva essere mantenuto a temperature prossime allo zero assoluto. Fino ad allora nessuno aveva mai lavorato con tali quantità di idrogeno liquido.
La copertura esterna della bomba era costituita da un involucro di acciaio spesso oltre 25 cm. A causa della sua forma, gli scienziati lo chiamarono anche "salsiccia". Pesava oltre 70 tonnellate e fu necessario predisporre un hangar per alloggiarlo.

La detonazione avvenne il 1 novembre 1952 e generò un fungo atomico che salì fino a 50 chilometri nella stratosfera, raggiungendo una larghezza di oltre 100 chilometri.  La potenza liberata fu superiore ai 10 Megatoni.

Ad una distanza di 50 km, gli scienziati osservarono l'esplosione dalle navi rimaste in posizione per misurare la potenza della bomba. La fusione del deuterio generò una grande quantità di neutroni veloci che determinò la fissione, non prevista, dell'uranio usato negli strati protettivi. Per questo motivo la potenza della bomba risultò maggiore di quanto atteso e le navi subirono la pioggia di detriti radioattivi che ricaddero su di loro (essenzialmente pezzi di corallo radioattivo). Uno dei testimoni che si trovava su questa nave disse in seguito:

Qualcosa che non dimenticherò mai fu il calore, non l'esplosione. Il calore continuava a venire avanti, senza smettere. Fu davvero un'esperienza terrificante perché il calore non finiva .... nelle esplosioni con bombe a kiloton si vedeva un lampo ed era subito finita, ma su quelle grandi esplosioni era davvero terrificante.
 

A differenza di altri test (emblematica fu l'Operazione Crossroads del 1946, annunciata in pompa magna con addirittura alcuni giornalisti presenti al momento dei test), tutte le informazioni relative al test Ivy Mike furono inizialmente tenute segreti. Solamente nel 1954, due anni dopo, alcune foto e filmati furono rilasciato al pubblico

L'isola dove era installata la bomba fu completamente vaporizzata, lasciando solo un cratere profondo 50 metri. Ancora oggi è possibile osservare (con Google maps) il cratere circolare creato dalla detonazione.
Ecco il video dell'esplosione

Al test  Ivy Mike seguirono molti altri test con le bombe H. Nel gennaio del 1954 altre cinque bombe furono costruite basandosi sul modello Teller-Ulam sviluppato nel progetto di Ivy Mike.  Queste versioni migliorate erano state preparate per l'Operazione Castle, quella di maggiore "successo" fu il test Castle Bravo, una bomba da 15 megatoni, che rimane ad oggi il più grande test nucleare effettuato dagli Stati Uniti ed è considerato il peggior incidente radiologico nella storia dei test nucleari: il fallout radioattivo contaminò infatti isole popolate e anche un peschereccio giapponese.
Ho scritto dell'Operazione Castle con maggiori  dettagli in un articolo dedicato.

Operazione Ivy King

Ivy King rimane ad oggi la più grande bomba nucleare a fissione mai sperimentata dagli Stati Uniti, come detto questo test faceva parte dell'Operazione Ivy. 

La produzione di Ivy King venne affrettata per essere pronti nel caso in cui il progetto gemello, Ivy Mike, non avesse avuto buon esito. Il test Ivy King ebbe luogo due settimane dopo Ivy Mike. L'ordigno era trasportabile via areo e fu sganciato il 16 novembre 1952 da un bombardiere B-36H che sganciò la bomba a 600 m di altezza a nord dell'atollo Enewetak.

L'esplosione avvenne a 450 m dal suolo con una energia liberata pari a 500 chilotoni generando un fungo atomico che raggiunse i 23 km.

Ecco il video dell'esplosione