0079. Le bombe a fusione e quelle a fissione sono la stessa cosa?

 Ho trovato sui miei libri le forme di energia (cinetica dei protoni, onde elettromagnetiche, etc) in cui si trasforma la massa nelle bombe a fissione. Non ho trovato nulla per quanto riguarda le bombe a fusione sono le stesse? Cosa cambia?

Sia la fissione nucleare (tipicamente una scissione di un nucleo atomico pesante quale l'Uranio od il Plutonio in nuclei più leggeri, catalizzata da un neutrone lento) che la fusione nucleare (unione tra nuclei leggeri quali Idrogeno ed Elio per formare un nucleo più pesante, senza l'ausilio di neutroni od altre particelle) seguono le stesse leggi fisiche ed in particolare soddisfano alla famosa relazione di A. Einstein, E=mc² (cioè la conversione di una parte della massa nucleare in gioco in energia pura che si può presentare in energia cinetica dei reagenti, onde elettromagnetiche, etc. ).

La suddetta relazione, cosiddetta di equivalenza tra massa ed energia (si noti che il fattore di conversione è proprio la velocità della luce "c" al quadrato che, siccome c=300,000 km/s, è un fattore incredibilmente alto!), non vale solo nelle reazioni nucleari, ma in tutti i processi fisici in cui intervengono delle masse (ad esempio la caduta di un grave, l'urto tra palle da biliardo, etc); però nella vita quotidiana, i fenomeni fisici che spesso osserviamo mettono in gioco energie così piccole (se dividiamo le energie in gioco per l'enorme numero di particelle che vengono coinvolte, (si ricordi ad esempio che 18 grammi di acqua corrispondono al numero di Avogadro cioè circa 6 × 10^-23, molecole di acqua), vengono fuori numeri piccolissimi per le energie messe in gioco per ognuna particella!) che sono ben poca cosa rispetto a quelle messe in gioco tra i nuclei atomici.

Anche nelle reazioni chimiche è valida questa relazione (ad esempio nel Carbone che brucia con l'Ossigeno dell'aria formando fumi di anidride carbonica), ma se desidera calcolare quanta massa di Carbone (e di Ossigeno) è scomparsa rispetto alla massa di CO₂ formata e raccolta, si scoprirà che essa è talmente piccola che neanche le nostre più sensibili bilancine sarebbero in grado si pesarla! Difatti, a seguito di ciò, i chimici sono soliti affermare il principio che nelle loro reazioni la massa dei reagenti è uguale alla massa dei prodotti.

Le informazioni sulla fissione nucleare sono più diffusi sui testi ed articoli scientifici in quanto essa è notoriamente usata nelle centrali elettro-nucleari in molti paesi del mondo, mentre non esistono ancora Centrali Nucleari a Fusione per uso civile. Ma, se si prova a prendere un qualsiasi libro di testo di fisica dell'ultimo anno di un liceo scientifico (ad esempio: Ugo Amaldi "La Fisica per i Licei " Vol. 3 - Ed. Zanichelli) si scoprirà che sia di fissione che di fusione se ne parla diffusamente anche in termini semplici e divulgativi.

Antonio Spallone - docente di Fisica