La perdita dell'innocenza La fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima

1. La perdita dell'innocenzaLa fisica nucleare da Rutherford a Hiroshima Arturo Russo Dipartimento di Fisica e Tecnologie Relative Università di Palermo

2. La scoperta del nucleo atomico Ernest Rutherford (Manchester, 1911)

3. La diffusione delle particellea Rutherford e Hans Geiger

4. Diffusione alfa (prevista) a Modello atomico di Joseph J. Thomson

5. Diffusione alfa (osservata) a Hans Geiger e Robert Marsden(1909)

6. L'atomo planetario a

7. La prima disintegrazione nucleare Rutherford(1919) Cavendish Laboratory (Cambridge)

8. Come è fatto un nucleo? Nucleo di carbonio (C) Massa: A = 12 Carica: Z = 6 12 protoni (+) 6 elettroni (-) Un nucleo (A, Z)  A protoni, (A-Z) elettroni

9. Il primo congresso internazionale di fisica nucleare Roma 1931

10. La scoperta del neutrone James Chadwick (Cambridge, 1932)

11. Protoni e neutroni Nucleo di carbonio (C) Massa: A = 12 Carica: Z = 6 6 protoni (+) 6 neutroni Un nucleo (A, Z)  Z protoni, (A-Z) neutroni

12. Il 7° Congresso Solvay Bruxelles (1933)

13. La radioattività artificiale Irène CurieFrédéric Joliot (Paris, 1934)

14. Vari programmi di ricerca sulla radioattività artificiale C. Anderson eS. Neddermeyer(Caltech) E. Lawrence(Berkeley) C. Lauritsen(Caltech) Acceleratori di particelleprotoni e/o deuteroni J. Cockroft e E. Walton(Cambridge)

15. L'Istituto di Fisica di Roma Enrico Fermi

16. I “ragazzi di via Panisperna" Enrico FermiFranco RasettiEdoardo AmaldiEmilio SegrèOscar D'Agostino Ettore Majorana Bruno Pontecorvo

17. La radioattività indotta da neutroni(Roma, 1934) n BersaglioZXA Sorgente di neutroni emissione radioattiva 62 elementi irradiati 50 nuovi radionuclidi identificati Il fenomeno è fortemente accentuato se i neutroni sono rallentati

18. Il problema dell’uranio n 92U238 Sorgente di neutroni Varie sostanze radioattive Elementi transuranici?

19. La fine del gruppo di Roma(1935) • Rasetti alla Columbia University, poi a Quebec • Segrè a Palermo (e Berkeley) • D'Agostino al nuovo Istituto di Chimica del CNR • Pontecorvo a Parigi con i Joliot-Curie • Majorana in crisi • Fermi e Amaldi, a Roma, continuano la ricerca sui neutroni lenti La ricerca sugli elementi transuranici prodotti per bombardamento di neutroni prosegue a Berlino e Parigi

20. Lise Meitner e Otto Hahn Fritz Strassmann Berlino1935-38

21. Marzo 1938: Anschluss Lise Meitner, ebrea austriaca, è costretta a lasciare la Germania

22. Il problema del radio (novembre 1938) Hahn e Strassmann trovano che l'uranio irradiato con neutroni produce quattro isotopi radioattivi del radio la cui formazione e le cui proprietà non possono essere spiegate in modo soddisfacente dal punto di vista fisico

23. "Risultati straordinari" (22 dicembre 1938) "Dobbiamo concludere che i nostri 'isotopi del radio' hanno le caratteristiche chimiche del bario. Ragionando da chimici, siamo persino costretti a dire che queste nuove sostanze sono bario, non radio" Die Natürwissenschaften, 6 gennaio 1939

24. La tavola degli elementi 1934

25. Natale in Svezia Otto Frisch Lise Meitner

26. Fissione nucleare ! Uranio n

27. La conferma sperimentale(Copenhagen, 16 gennaio 1939) Il processo di fissione produce due “frammenti” con grande liberazione di energia L. Meitner, O. Frisch(Nature, 11 febbraio 1939) O. Frisch(Nature, 18 febbraio 1939) Otto Frisch

28. Nel frattempo … Fermi La famiglia Fermi arriva a New York (2 gennaio 1939) Il premio Nobel(10 dicembre 1938)

29. La notizia della scoperta della fissione arriva in America Washington, 28 gennaio 1939 • M. Tuve • E. Fermi • N. Bohr • G. Breit • J. Fleming 1 2 3 4 5 Atomic Physics ObservatoryDepartment of Terrestrial Magnetism

30. La possibilità di una reazione a catena

31. Costruire la bomba? Albert Einstein Leo Szilard

32. Einstein scrive a Roosevelt 2 agosto 1939

33. La guerra Pearl Harbour(7 dicembre 1941)

34. Manhattan Engineering District Robert Oppenheimer

35. La strana coppia Robert Oppenheimer Leslie Groves

36. L'esplosivo nucleare Uranio 235 (92U235) Un raro isotopo dell'uranio (0,7 %) Plutonio (94Pu239) Un elemento transuranico scoperto da E. Segré e G. Seaborg a Berkeley nel gennaio 1941)

37. La costruzione della bomba(Los Alamos)

38. La costruzione della bomba(Metallurgical Laboratory, Chicago) Progettazione di una “macchina” per la produzione di plutonio Enrico Fermi Arthur Compton

39. Il primo reattore nucleare Chicago, 2 dicembre 1942

40. La costruzione della bomba(Hanford) Impianti per la produzione di plutonio (1200 reattori nucleari)

41. La costruzione della bomba(Oak Ridge) Impianti per la produzione di uranio 235

42. The "gadget"

43. Trinity test (16 luglio 1945)

44. La perdita dell'innocenza Sapevamo che il mondo non sarebbe stato più lo stesso. Alcuni ridevano, alcuni piangevano, la maggior parte taceva.

45. Io mi sovvenni di un verso del poema indiano Bhagavad-Gita [….] "Adesso sono diventato la Morte, il distruttore del mondo"

46. Hiroshima (6 agosto 1945) La bomba a uranio

47. Nagasaki (9 agosto 1945) La bomba a plutonio

48. Grazie per l'attenzione