Nasce il plutonio
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70 anni fa un documento segreto arriva a Washington: sono le prime informazioni su un nuovo elemento chimico. E prosegue la strada verso la bomba atomica
21 marzo 2011 di Tiziana MoriconiIl primo Plutonio 239
Il campione utilizzato nel marzo del 1941 per determinare le proprietà fissili del nuovo elemento è oggi conservato in una vecchia scatola di sigari
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Il primo Plutonio 239
Il campione utilizzato nel marzo del 1941 per determinare le proprietà fissili del nuovo elemento è oggi conservato in una vecchia scatola di sigari
Il ciclotrone di Berkeley
Lo strumento utilizzato poi da Glenn Seaborg per la ricerca del Plutonio era all’epoca il più potente acceleratore di particelle
Verso la bomba
Glenn Seaborg regola un contatore Geiger-Muller nel suo laboratorio, 5 gennaio 1948
Trinity test
Una rara foto a colori della prima esplosione nucleare della storia, deserto del New Maxico 16 luglio del 1945
L’uomo del Presidente
Seaborg fu messo da Kennedy a capo dell’Atomic Energy Commission
Nella Sala Ovale
Glenn Seaborg in un colloquio privato con il presidente Lyndon Johnson. Courtesy of the Lyndon Baines Johnson Library, Austin, Texas
Lingotto energetico
Una pasticca di Plutonio 238 (PuO2) utilizzata come combustibile in alcuni reattori nucleari
Metallo rovente
La luminescenza del Plutonio deriva dalla sua tendenza a bruciare spontaneamente a contatto con l’aria
Mutazione a colori
I diversi stati di ossidazione del Plutonio (qui in soluzione) hanno colorazioni differenti
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È il 21 marzo 1941. Un rapporto firmato da Glenn Seaborg e Arthur C. Wahl arriva su un tavolo importante, a Washington D.C. Nel documento si parla delle caratteristiche di un nuovo elemento chimico creato da pochi mesi nei laboratori di Berkeley: sulla tavola periodica occupa il posto 94 (gli elementi naturali arrivano fino al numero 92, l’uranio). Come nome viene proposto Plutonio, da Plutone, ultimo pianeta del Sistema Solare individuato, nel 1930 (nome che viene un po’ da sé visto che il numero 93 è il nettunio, creato solo un anno prima); come simbolo è proposto Pu.
Il mondo, però, non saprà nulla dell’elemento 94 né del suo possibile nome fino a ben oltre la fine della Seconda Guerra Mondiale. La missiva che quel 21 marzo arriva a Washington è infatti l’ultima di tre lettere provenienti da Berkeley e che il governo statunitense etichetta come segreto militare. Tutte parlano del plutonio e tutte lasciano presagire che cambierà il corso della storia.
Per comprendere la portata delle informazioni contenute nel rapporto bisogna tornare al 1940, quando due fisici di Berkley, Edwin M. McMillan e Philip Abelson (che fu in seguito direttore della rivista Science) , cominciarono a studiare il fenomeno della fissione nucleare annunciata un anno prima da Otto Hahn e Fritz Strassmann. I due presero a bombare l’uranio con i neutroni grazie anche a un ciclotrone nuovo di zecca. In questo modo, del tutto inaspettatamente, crearono e isolarono per la prima volta il nettunio, cioè primo elemento transuranico (la scoperta era stata riportata nel 1934 da Enrico Fermi, ma si era poi rivelata un abbaglio). La strada verso nuovi elementi artificiali era ormai aperta, ma McMillan venne chiamato a partecipare alla ricerca sui radar al Mit di Boston e dovette lasciare Berkley.
Qui entrò in scena Seaborg, allora docente di chimica, che chiese a McMillan il permesso di portare avanti le sue ricerche. La risposta fu affermativa e Seaborg chiamò il suo primo studente, Arthur C. Wahl. Il team continuò a bombardare l’uranio finché, all’inizio del 1941, ebbe in mano le prime prove del nuovo elemento numero 94. Ecco, quindi, partire la prima lettera per Washington D.C, il 28 gennaio.
Seguirono altri test: “ Nella notte tempestosa del 23 febbraio 1941, in un esperimento che continuò fino al mattino seguente, Wahl ottenne l’ossidazione. Era la prova che quello che avevamo creato era chimicamente diverso da ogni altro elemento conosciuto”. Non solo: quelle ricerche dimostravano anche che le proprietà chimiche dell’elemento 94 erano simili a quelle dell’uranio.
Il gruppo cominciò così a produrre l’isotopo 238 del plutonio.
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