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Scienza

E insomma, pare abbiano trovato il bosone di Higgs. Con enorme vergogna, confesso di non essere ferratissima sulla fisica delle particelle, o almeno su questa specifica branca. Io il bosone di Higgs, ve lo dico, non l’ho mai studiato, e non avendolo studiato non mi sento pronta a farne una trattazione divulgativa. Per cui vi rimando al blog di Amedeo Balbi, che è uno dei migliori blog scientifici in circolazione e il suo post lo trovo molto chiaro e divertente. Ovviamente, se avete domande, io posso provare a rispondervi.
Piuttosto, mi dilungo un po’ sugli aspetti sociologici della questione. Un anno fa, suppergiù, il pubblico improvvisamente si mise a discettare di relatività generale grazie alla storia dei neutrini superluminali di Opera. Un paio di anni prima, tutti stavamo lì a discutere di micro buchi neri grazie al Large Hadron Collider. Oggi, di nuovo una notizia di fisica finisce nella parte nobile della home page di Repubblica, quella sopra il primo scroll. Ecco, a me piacerebbe che tutto questo non fosse un fuoco di paglia, che la gente iniziasse ad avere un interesse genuino per la fisica, perché per la vita la fisica serve. E anche non servisse, sono da sempre convinta che se abbiamo un cervello è per cercare di capire il mondo. Qualcuno ha detto in passato che l’intelligenza umana è il sistema che ha trovato l’universo per indagare se stesso, e io sono d’accordo. Non mandate al macero i neuroni, siate sempre curiosi e chiedetevi perché le cose sono come sono. La fisica vi darà molte risposte, e nel peggiore dei casi vi aiuterà a formulare per bene le domande.

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Stamattina apro Repubblica per vedere che è successo nel mondo, e avevo ancora aperta la pagina sul bosone. Ero dunque nella sezione Scienza del giornale. In cima all’articolo, dove si parla degli altri articoli della sezione, spiccano due titoli:

“Scoperto nuovo testo Maya
la profezia non ha più segreti”

e

“Galline sterili e pozzi bollenti
Ecco le spie del terremoto”

E lì ho pensato che è la legge del contrappasso. Per una cosa trattata – almeno a quanto ho potuto giudicare io – con un minimo di rigore scientifico, ecco due belle cazzate che ristabiliscono la quantità media di umiliazione che la scienza deve sopportare dai media. Così, per non farci illudere troppo. Poi, vabbeh, leggi il primo articolo e l’archeologo interpellato fa di tutto per dire che la storia della profezia è una stronzata, ma è altrettanto evidente che al giornalista gliene cale poco, che “ritrovato antichissimo graffito risalente all’epoca Maya” non fa vendere tante copie come “ultima parola sulla fine del mondo nel 2012″. Pensavo però dovesse esserci un’etica anche nel giornalismo, ma evidentemente l’illusa sono io.
Sul secondo, che dire. Adesso sarà pieno di gente che gli si rompe il rubinetto dell’acqua calda e chiama i vigili del fuoco perché pensa ci sarà un terremoto. Non ho accesso alla ricerca originale, ma suppongo che nessun geologo si azzardi a trarre chiare conclusioni ai fini della previsione del terremoto dal fatto che le galline non facciano le uova. La scienza ha i suoi metodi, metodi che al 90% dei giornalisti e del vasto pubblico sono completamente ignoti. Che bellezza.

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Il congresso cui ho partecipato in questi giorni si è tenuto alla Pontificia Università Lateranense. L’università del Vaticano che sta a San Giovanni, qui a Roma, per chiarire. Facevamo i nostri talk nell’aula magna, sotto un gigantesco mosaico di un Cristo benedicente e la scritta, sopra “Magister Vester Unus Est Christus”. E c’è di più: il congresso commemorava i 55 anni dalla Conferenza Vaticana, una conferenza di astrofisica organizzata, udite udite, dal Vaticano.
In apertura, uno dei relatori ci ha letto brani di un articolo, per altro estremamente corretto dal punto di vista scientifico, che riassumeva le conclusioni di quella conferenza, e che era stato redatto da Pio XII. Sì, il Papa. E ve ne dico un’altra: uno dei padri della spettroscopia – che è, in breve, il sistema che abbiamo, tra le altre cose, per sapere di cosa sono fatte le stelle – era un gesuita, Padre Secchi. I gesuiti studiano ancora il cosmo, il Vaticano ha vari osservatori, uno dei quali è praticamente dentro la residenza estiva del Papa, a Castel Gandolfo.
Perché vi dico tutte queste cose? Perché la realtà è sempre più complessa di come la si dipinge. Siamo abituati a credere che fede e scienza siano agli estremi dello spettro della conoscenza, che la Chiesa odi la scienza e la scienza odi la religione. E, per carità, ci sono anche fondate ragioni per le quali abbiamo questa convinzione. Io però non la vedo per niente così, e probabilmente non sono la sola, tutto qua. E questo indipendentemente se si è scienziati, atei, credenti o filosofi.

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Il problema è evidentemente endemico

Science it’s a Girl Thing

Quello che avete appena visto non è il trailer di un film soft core, non è la pubblicità di una marca di trucchi né il promo di una serie epigona di Desperate Housewives. No, è un video della Commissione Europea che cerca di invogliare le ragazze a intraprendere carriere scientifiche. Che, in sé, è una cosa bellissima. Voglio dire, c’è un calo generalizzato delle vocazioni scientifiche, e in un momento storico in cui vanno per la maggiore solo i due modelli femminili più abusati della storia, la madonna e la puttana, indicare che ci sono altre vie è lodevole. Solo che uno vede quel video lì e:
a) non capisce di cosa stiamo parlando. Cosa fanno ‘ste modelle? Che vogliono? E tutti ‘sti phard e rossetti?
b) velatamente passa il messaggio che se a una ragazza vuoi farle piacere la scienza gliela devi dare come allegato a un rossetto o a un ombretto, sennò ciccia.
Ora, non c’è niente di male a indossare tacco 12 e a impazzire per l’ultimo ombretto in circolazione. Ma non capisco perché se ad alcune di noi queste cose piacciono poi devono piacere a tutte. Né si capisce perché il femminile debba essere solo declinato in trucco e parrucco. Sono meno donna se vado in giro con le sneakers? Ma soprattutto, ma chi cavolo ve l’ha detto che l’orizzonte femminile inizia e finisce con la moda?
Uno spot fatto così direi che attira più che altro i maschi, erroneamente convinti che i laboratori pullulino di figaccione in minigonna. Che ce ne sono, per carità, ma poi trovi anche quella col maglione, quella coi jeans, quella coi figli a casa, quella lesbica. Le donne, insomma, quelle vere, quelle che l’immaginario pubblicitario ormai ha deciso di ignorare sempre più pervicacemente.
Fa arrabbiare che un messaggio così importante debba essere appiattito su uno spot così avvilente, che dobbiamo ancora una volta star qui a combattere con l’ennesimo stereotipo che offusca una realtà fatta di un sacco di donne ricercatrici, donne normalissime per le quali la scienza è interessante a prescindere se serva o meno a fare un rossetto.
Fino a qualche minuto prima di vedere questa roba ero convinta – speravo – che il problema della rappresentazione del femminile fosse solo italiano, che, ahimè, le donne stanno vivendo un brutto quarto d’ora solo nella penisola. Invece no. Invece il problema è ampio, diffuso, e radicato.
Ragazze, la scienza è divertente e appassionante, non vi chiede di essere truccate e perfette come modelle come fa la tv, ma potete praticarla in scarpe da ginnastica o in stiletto 12, non gliene frega niente a nessuno. E se volete sapere come funziona davvero, ecco un po’ di belle testimonianze.

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OOPart, la croce di Cristo, e, dulcis in fundo, i templari

Ieri sera, mentre stiravo, mi sono vista Voyager. In genere quando stiro vedo roba che altrimenti non vedrei; è che ho bisogno di qualcosa di leggero, che non richieda troppo impegno, e che per qualche ragione mi possa risultare divertente. Supponevo Voyager rispondesse ai requisiti, premesso che lo conoscevo più che altro per i commenti che se ne fanno e per queste splendide vignette.
Ora, devo dire che leggero è leggero, e divertente pure. Temo però si tratti di comicità involontaria.
La trasmissione si apre con un lungo pezzo sulla croce di Cristo e le leggende che la circondano. Il che, per carità, è pure interessante. Peccato poi si passi al tema reliquie. E, come sa chiunque s’è letto Il Nome della Rosa e conosce il teschio di San Giovanni all’età di dodici anni, se si mettono insieme tutti i pezzi di croce disseminati in giro per il mondo viene fuori una foresta secolare. A onor del vero, Voyager lo dice, salvo poi attaccarsi ad una reliquia a suo dire straordinaria, unica, e misteriosa: il titolo della croce che è custodito qua a Roma, in Santa Croce in Gerusalemme.
Ora, a casa mia un reperto del genere ricade sotto l’interesse dell’archeologia, specie se voglio determinare se sia autentico o no, e dunque mi attenderei che a parlarne fosse un archeologo. Invece no, ne parla un teologo. Per venti minuti di analisi dettagliata del verso delle scritte, delle lettere e via così, quando a me, francamente, interessava una sola cosa: il carbonio 14 che dice? A quanto si data il reperto? E invece niente, venti minuti di musica di tensione e teologa che fa il pelo e il contropelo ad ogni singola lettera dell’iscrizione. “È scritto da destra verso sinistra, all’ebrea, pure la parte in latino! Ma allora è vera, e non un falso medievale! Perché un falsario medievale avrebbe dovuto metterci un errore così marchiano?” (eeeehhh?!). Vabbeh, dopo questi venti minuti, finalmente qualcuno si degna di dire, a bassa voce come gli effetti collaterali della Magica Trippy di Cortellesiana memoria, che il carbonio 14 ha datato il titolo tipo al 1000. Cioè 1000 anni dopo la crocifissione. Cioè, a casa mia, è un falso. Ma la teologa, imperterrita, di dice che l’iscrizione è una copia di quella vera. E quindi a noi?
Ma fin qui, direi niente di eclatante. Perché il pezzo forte viene dopo: gli OOPArt! Roba di cui avevo sentito parlare quando seguivo Spriggan (bel fumetto, ve lo consiglio) e che è un ottimo spunto per un bel libro di fantascienza, un po’ meno per un documentario. Mi attendo grandi cose. E infatti…”Uno in america dice di aver trovato impronte di essere umano fossilizzate accanto a quelle di dinosauro!” Chi? Dove? Quando? Si possono vedere? “No, ma comunque pare una cazzata”. Ah, ecco, mi sembrava.
“C’è una foto che ritrae soldati della Guerra di Secessione col cadavere di uno pterodattilo!”. Ah, figo. Oddio, ci vogliono palate di fantasia per riconoscere in quella roba sfocata uno pterodattilo, comunque…”Ma forse anche questo è un fotomontaggio”. Ah. È previsto un’OOPart che non sia una bufala in questa puntata sugli OOPart?
Ma arriva il pezzo forte. C’è un posto in Perù o in Cile – errore mio, mi sono persa l’esatta locazione di questo luogo – in cui si trovano delle statue risalenti a mille mila miliardi di anni fa! Prima di qualsiasi precedente testimonianza di civiltà!
Ok, fammi vedere.
Cominciamo male, perché il pezzo si apre con uno scrittore che delira sull’inizio della civiltà che andrebbe fatto risalire a molte migliaia di anni prima di quello indicato dalla “storia ufficiale” (poi qualcuno mi definisce la “scienza ufficiale”, perché io ancora non ho capito cosa sia, per quanto sospetti sia quella che fa un uso rigoroso del metodo scientifico). Ora, non che ci sia nulla di male in uno scrittore che parla di storia, ma se stiamo parlando di rivoluzionare le nostre conoscenze di archeologia, mi aspetterei che a parlare sia un archeologo, un paleontologo, al limite al limite un antropologo. Non uno scrittore. A meno che non sia uno scrittore come me, con la laurea scientifica, ma allora non capisco perché non mettercelo scritto. Sospetto invece che il problema sia che fa fatica prendersi una laurea in archeologia, quindi è molto più divertente sparare un po’ di cazzate a vanvera dopo aver letto un paio di articoli a riguardo sul web.
Comunque. Finalmente si va in questo posto dove la misteriosa civiltà avrebbe lasciato queste inequivocabili statue. Il posto sta a 4000 m d’altezza. E già questo mi fa sorgere dei dubbi, perché a quell’altezza lì, a meno di non esserci nati, si vaneggia. Comunque. Le telecamere finalmente indugiano su queste famose sculture. E a questo punto si affonda veramente nel ridicolo. La telecamera inquadra quelle che sono evidentemente formazioni naturali. “E questo è evidentemente il profilo di una donna africana”. Inquadratura su un gruppo di rocce informi. Sovrapposizione alle stesse di una serie di linee nere che, con tantissima fantasia, descrivono quello che una persona sotto l’effetto di peyote può descrivere come qualcosa con una vaga somiglianza con un profilo umano. “Qui un gruppo di foche”. Immagine di altre pietre, e altre linee che disperatamente cercano di disegnare qualcosa che assomigli a mammiferi di qualche genere. E via così per una decina di inquadrature di rocce, banali, semplici rocce.
“Qualcuno dice che forse siamo solo noi che immaginiamo di vederci dentro delle figure scolpite”.
Eh, mi sa che questo qualcuno sa il significato della parola pareidolia, che a te invece è evidentemente sconosciuto.
“Ma qui siamo di fronte a decine di figure, non può essere un caso”.
Beh, anch’io quando guardo il cielo nelle nuvole vedo decine di figure dotate di senso: le avranno scolpite gli alieni?
E poi, scusa, se il giochino è “roccia che somiglia a qualcosa”, non occorre andare in Cile/Perù, basta che vai in Sardegna, lì è veramente pieno. Una l’ho vista anch’io. Saranno stati gli Atlantidei?
“E poi, comunque, queste sono sculture antichissime, è ovvio che siano tutte storte, gli agenti atmosferici le hanno levigate”.
Sì, certo. Rumore di unghie sugli specchi.
Chiusa finale dello scrittore di prima che dice che anche se tutti ritengono che è un pazzo, se nessuno gli vuole credere, lui continua a pensare che tipo tre milioni di anni fa c’era una civiltà evoluta sulla terra. Bella pe’ te, come si direbbe a Roma.
Ora, io guardo queste cose e mi diverto. Mi diverto perché so fare una ricerca su internet e smontare in dieci minuti netti i “misteri misteriosi” di Voyager. Mi diverto perché conosco il metodo scientifico, e capisco che qui proprio manca del tutto. Per gente come me, Voyager è un piacevole passatempo. Ma tutti gli altri?
Può sembrare un passatempo senza conseguenze anche per loro, ma non lo è, perché chi crede a questa roba poi crede anche di potersi curare il cancro e il diabete con l’omeopatia. E queste sono cose che fanno morti.
Tra l’altro, ho trovato fastidioso il generale atteggiamento paraculo della trasmissione, che non prende mai una chiara posizione, nonostante la verità scientifica sia stata accertata nel 99.9% dei casi (e lo si scopre semplicemente andando su Wikipedia). No, si sorvola sulle prove scientifiche che smontano il mistero, ma al tempo stesso non si dice “è vero che gli uomini hanno vissuto al fianco dei dinosauri”. Si butta tutto sul piano dubitativo, in maniera tale che nessuno possa tacciare Voyager di sostenere tesi francamente irricevibili.
Insomma, in un mondo in cui la cultura scientifica fosse capillarmente diffusa, Voyager potrebbe essere un guilty pleasure da nerd e potremmo passare le serate a farne il debunking. Per dire, io poi mi sono anche divertita a cercare informazioni sui vari “misteri”. Ma in una società come la nostra in cui la scienza ha sempre meno credito presso il grosso pubblico e tutti pensano di essere esperti di tutto, Voyager mi sembra veramente scherzare col fuoco.

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La mia Scienza

Avrete capito che questa storia di Fukushima mi ossessiona. Io sono fatta così: a volte ci sono fatti che accadono che mi colonizzano la mente per giorni. Ci penso, ci ripenso, non riesco a togliermeli dalla mente. Fukushima è questo. E se dovessi dirvi perché, non sarei in grado di spiegarlo compiutamente. Forse perché sono un fisico. Ma non solo.
In ogni caso, seguo la diretta su quel che sta accadendo, leggo in giro, mi informo. E, come sempre quando si parla di scienza, ne leggo di ogni.
In Italia – sul resto del mondo non mi pronuncio, non ne ho esperienza diretta – c’è sempre stata questa specie di di conflitto tra scienza e materie umanistiche, che nei tempi più recenti sembra aver assegnato la vittoria alle seconde. Una persona che non conosce Dante è un ignorante, mentre uno che non conosce le tre leggi della termodinamica è solo uno che non ne sa di fisica, e tutto sommato non è grave. Ecco, io non ho mai capito perché per vivere è necessario conoscere la letteratura, ma è ininfluente sapere grazie a quali leggi fisiche siamo vivi.
In questi giorni, la scienza è tornata alla ribalta. E, come sempre, tutti la tirano per la giacchetta. Che poi è sempre stato così. La esaltano, come la panacea di ogni male, quando si tratta di dar contro ai credenti o al papa, tirano fuori il solito stantio mito dell’uomo che vuole farsi Dio quando qualcosa va male, come oggi. La piegano affinché sia in grado di adattarsi alle loro opinioni, e, quando non lo fa, esprimono una specie di orgoglio dell’ignoranza, come mi è capitato di leggere in giro. Ma purtroppo non funziona così. La scienza è ben al di là e al di sopra delle opinioni, perché, a differenza di tante altre cose umane, si è data un criterio di verità ben preciso, e aderisce ai fatti. La scienza dà i dati. E i dati sono lì, incontrovertibili, e sono il punto di partenza di ogni discussione, devono esserlo.
Il dibattito sul nucleare scatena in genere reazioni viscerali: la gente si accapiglia, si arrabbia. Gli stessi che ieri dicevano che la scienza è l’unica cosa che ci abbia permesso di allungare le nostre vite, adesso parlano di ybris, di tracotanza degli uomini nei confronti degli dei, di scienziati pazzi e senza etica. Ma gli eroi – perché sono eroi – che stanno cercando di contenere Fukushima non hanno dottorati in filologia romanza: sono fisici, ingegneri, tecnici, insomma. E stanno rischiando la loro vita per salvarne milioni. La loro esistenza molto probabilmente non sarà mai più la stessa, per loro l’apocalisse è già iniziata. Eppure sono là. E nelle discussioni che sto leggendo in giro, tanto spesso vedo che ci si basa sulle ipotesi, sui sentito dire.
Ok, non ci vuole un dottorato in fisica per parlare di nucleare. Ma devi sapere cos’è, senza necessariamente saperne di meccanica quantistica, quark e forza forte, certo, ma devi sapere di cosa si sta parlando. Devi sapere quali sono le problematiche connesse. Poi, certo, i dati vanno interpretati. Ma devi partire per forza di cose da quel che vedi ed esperisci, e che in questo caso la scienza ti comunica. È per questo che ho scritto il post di lunedì, è per questo che in questi giorni ho imparato su centrali nucleari, scorie radioattive e altro più di quanto sapessi prima. Perché voglio capire. Capire è l’unica via in ogni conflitto: capire riduce la paura, capire evita la guerra, capire ci rende persone migliori.
La scienza in fin dei conti è un’eterna lotta contro la paura. Non era solo curiosità quella che ci spinse a capire cosa fosse un fulmine. Era paura. È la paura che ci spinge a vagliare l’ignoto, perché è negli angoli bui che alligna il terrore, è là che la paura coagula in panico. La paura della morte e della sofferenza ha dato stimolo alla medicina, la paura del fuoco ci ha insegnato a domarlo, la paura del cielo ci ha spinto a studiarlo.
Ecco. La scienza è questo, solo questo. La ragione contro l’oscurità, la risposta del bambino alla paura del buio. Per questo non potete tirarla per la giacchetta quando volete, esaltarla o rigettarla a piacimento, come non si trattasse sempre della stessa cosa, dello stesso tentativo di sconfiggere l’ignoto. La scienza risponde a tutto? Certo che no. Ma risponde a volte cose, e ci insegna sempre a porci le domande giuste. Sul nucleare, vivaddio, dà risposte. Non le dà tutte, sono d’accordo, ma ne dà molte. Occorre partire da quelle per sviluppare poi tutte le filosofie che si vuole, e applicare tutti i ragionamenti etici del mondo. Ma partendo da un sostrato di discussione comune.
Insomma, torniamo anche un po’ alla scienza. A me ha dato tanto, nella mia vita, e se ci pensate bene, anche alla vostra.

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Fukushima, Černobyl’ e le altre

Aggiornato il 19 Marzo 2011

Il terremoto in Giappone mi ha molto colpita, come ha colpito tutti noi, suppongo. Il terremoto resta qualcosa di terrificante per l’uomo: improvviso, assolutamente imprevedibile, devastante, ci toglie una delle sicurezze più radicate in noi, quella nella solidità della terra che calpestiamo ogni giorno.
Comunque, non è del terremoto in sé che voglio parlare, ma dell’incidente nucleare che ne è conseguito. L’incidente a Fukushima è destinato a cambiare molte cose, la rinascita del programma nucleare italiano in primis: la gente ha di nuovo paura, come venticinque anni fa – e io Černobyl’ me lo ricordo molto bene – e questa paura condizionerà le nostre politiche future.
Ora, come sempre quando si parla di fisica, le informazioni che i media fanno circolare circa quel che sta succedendo o – speriamo decisamente di no – potrebbe accadere a Fukushima sono una mescolanza di cose vere, panzane, informazioni corrette e titoloni ad effetto. Tipo che sabato mattina leggo da qualche parte che il reattore di Fukushima sta andando incontro ad una fusione nucleare. Sì, come no. Per cui, nulla, ho pensato che avreste potuto apprezzare un po’ di informazioni al riguardo.
Cominciamo con alcune nozioni di base preliminari: la materia è fatta di atomi. Gli atomi, a loro volta, hanno un nucleo intorno al quale orbitano degli elettroni. Il nucleo, a sua volta, è formato da due tipi di particelle: neutroni e protoni. Tutto ciò che ci sta intorno, e noi compresi, ovviamente, è fatto di atomi. La differenza tra, che so, il ferro e l’aria sta nel numero di elettroni e protoni negli atomi.
Detto questo, passiamo alle fusioni e alle fissioni, e sul perché ci sia una bella differenza tra le due.
In condizioni di densità e temperature molto alte, può succedere che gli atomi possano fondersi tra loro, formando altri elementi. Il caso tipico è quello che abbiamo letteralmente sotto gli occhi tutti i giorni: il sole. Ebbene sì, quando guardate il sole, state osservando una fusione nucleare. Gli atomi di idrogeno di cui è composto il sole (nell’idrogeno c’è un protone e un elettrone) urtandosi a volte si fondono a formare un nucleo di elio (due protoni e due elettroni), producendo energia.
La fissione è il processo inverso: un atomo, bombardato da neutroni di data velocità, si può spezzare in due, producendo energia. Come vedete, c’è una bella differenza.
Le centrali nucleari utilizzano la seconda reazione, non la prima. Il motivo è presto spiegato: per ottenere una fusione, come già detto, ci vuole materia ad alta densità e alta temperatura (stiamo parlando di milioni di gradi), tutte cose che in linea teorica si possono ottenere, ma con un dispendio di energia enorme, superiore all’energia prodotta dalla reazione di fusione. È come giocare ad una lotteria il cui biglietto costa 100 euro e promette un premio di 50: vale la pena? No, perché anche in caso di vittoria avrai intascato solo la metà di quanto hai speso. Lo stesso accade con le reazioni di fusione. Per inciso, nel sole e nelle stelle in generale a fornire l’energia necessaria a riscaldare la materia è la forza di gravità.
Ma passiamo alle centrali nucleari. Come funzionano? Come un bollitore. Il principio è semplicissimo: qualcosa – ora vedremo cosa – scalda l’acqua, che diventa vapore e mette in moto delle turbine che a loro volta producono energia elettrica. Tutto qua? Tutto qua. E la fissione? La fissione è il qualcosa che scalda l’acqua. Abbiamo infatti detto che la fissione produce energia: la massa dei due frammenti in cui l’atomo si spezza è un po’ inferiore alla massa dell’atomo di partenza. La differenza si è trasformata in energia, secondo la famosa relazione di Einstein
E = mc2
Ok, fin qui sappiamo che, se bombardiamo un atomo di un certo materiale “adatto” a spezzarsi con un neutrone con una certa velocità, otteniamo energia. Ma l’energia prodotta in sé è piccola, è ovvio che dovremo spaccare un bel po’ di atomi, e ci piacerebbe anche che la reazione andasse avanti da sola, senza che qualcuno produca neutroni da sparare. La natura ci viene incontro: quando l’atomo si spezza, vengono prodotti anche un certo numero di neutroni, i quali, in linea teorica, sono in grado di rompere altri atomi. Però, l’abbiamo detto, devono avere una certa velocità, e essere anche in numero sufficiente. E qui conviene introdurre un parametro, K, che è uguale al numero di neutroni prodotti dalla reazione fratto il numero di neutroni usati per produrre la reazione stessa. Se K<1, il numero di neutroni disponibili a rompere altri atomi diminuisce nel tempo, e la reazione va ad esaurirsi. In questo caso la reazione è subcritica; se K=1, la reazione riesce a sostenersi, ed è stabile: in questo caso è critica; se K>1, allora ad ogni passo vengono rotti più atomi del passo precedente, e la reazione non solo si sostiene, ma aumenta nel tempo: è supercritica.
In un reattore nucleare in linea di massima la reazione deve essere critica o al massimo un pochino supercritica; questo perché vogliamo controllare la reazione, in modo da poter aumentare la potenza, se necessario, o diminuirla. In genere per farlo occorre variare ad esempio il numero di neutroni disponibili per la reazione. Per farlo, si usano le barre di controllo sbarre di materiale che “assorbe” i neutroni che vengono infilate a piacimento nel nocciolo, ossia la parte del reattore nucleare che contiene il materiale fissile.
Ora, primo punto fondamentale: una centrale nucleare non può esplodere tipo Hiroshima. Tutti gli incidenti nucleari che fin qui si sono prodotti, Černobyl’ compreso, non sono stati esplosioni nucleari. Non sto dicendo che i sistemi di sicurezza impediscono ad una centrale nucleare di esplodere come una bomba atomica: sto dicendo che le leggi di natura rendono impossibile una simile evenienza. Il perché è presto spiegato. Il materiale che si usa per le bombe atomiche e per le centrali di nucleari è spesso l’uranio. Ora, dell’uranio esistono diversi isotopi: gli isotopi sono atomi dello stesso elemento che differiscono per il numero di neutroni nel nucleo. La specie chimica è la stessa, ossia l’Uranio con 238 neutroni è uranio esattamente come quello con 235, ma le proprietà chimiche e fisiche possono essere diverse. L’uranio fissile ossia che può essere usato per le reazioni di fissione, è quello con 235 neutroni (235U). In natura, l’uranio si trova mescolato nei suoi due isotopi, in genere pochissimo 235U e molto 238U.
Ora, in una bomba quel che voglio è che venga rilasciata moltissima energia in un lasso di tempo molto breve: è questo quel che si intende quando si dice esplosione. Nel caso della bomba atomica, voglio che tutti gli atomi si spacchino in brevissimo tempo. La reazione dovrò quindi essere supercritica, e anche parecchio. Per ottenere questo scopo, si deve avere un uranio che sia il più possibile 235U puro. Il materiale fissile per le bombe, dunque, è ad alta concentrazione di 235U.
Nel caso invece di un reattore nucleare, ho interesse a che la mia reazione sia lenta e controllabile; l’uranio usato, dunque, ha un contenuto di materiale fissile molto minore rispetto a quello usato per bombe. Un materiale del genere non può esplodere. Punto.
Ok, va bene tutto, ma gli incidenti nucleari, allora? Perché proprio in queste ore si dice che il reattore di Fukushima potrebbe fondere? Può succedere, per varie ragioni, che la reazione di fissione vada fuori controllo, ossia che si producano troppi neutroni e dunque la reazione aumenti esponenzialmente. Intendiamoci, non è normale che accada: quando succede vuol dire che qualcosa sta andando terribilmente storto. Per capirci, a Černobyl’ ci fu una tremenda catena di errori umani e di progettazione del reattore che portarono alla distruzione dello stesso. A Fukushima, si è rotto il sistema di raffreddamento. E insomma, la reazione può andare fuori controllo. Nel caso peggiore, quel che avviene è che la reazione a catena avanza incontrastata, facendo salire enormemente la temperatura del nocciolo, fino a causarne la fusione. La reazione si è spenta virtù della procedura di SCRAM: le barre di controllo sono scese, hanno assorbito e rallentato i neutroni e la cosa è morta lì. Però c’è un altro fattore da tener presente, ossia il decadimento radioattivo; i nuclei di uranio sono instabili, e naturalmente tendono a perdere neutroni e protoni per trasformarsi in una specie chimica più stabile; nel caso del 238U, prima torio e poi piombo. È questo processo che continua a tenere caldo il nocciolo. Il sistema di refrigerazione serve proprio a raffreddarlo. Se il sistema di refrigerazione non funziona, il nocciolo si scalda sempre più, fino ad arrivare alla situazione limite in cui il materiale di cui è composto fonde. È questa la fusione di cui si parla in queste ore, non è una fusione nucleare, è lo stesso tipo di fusione cui va incontro un pezzo di ferro portato ad alta temperatura. Non sono gli atomi che si fondono, è il materiale che da solido diventa liquido. Questa è una brutta, bruttissima cosa perché in questa eventualità il nocciolo può distruggere le pareti del reattore, che lo confinano, e arrivare a toccare il suolo, contaminando le falde acquifere e il terreno. È quel che accade a Černobyl’: il nocciolo fuse parzialmente, e sta ancora lì. Ma perché è una cosa brutta se il nocciolo tocca il suolo o inquina l’acqua?
Abbiamo detto che durante la fissione gli atomi si rompono. Va da sé che producono una nuova specie chimica. Sono le famose scorie, i rifiuti prodotti dall’energia nucleare. Questi materiali di scarto sono radioattivi, ossia producono radiazioni e particelle che sono dannosissime per la vita. Possono portare alla morte per avvelenamento – alcune delle vittime di Černobyl’ morirono così – e sul lungo periodo provocano il cancro.
In condizioni normali, il nocciolo è ben isolato dall’esterno da un guscio di acciaio e cemento. Peccato che un nocciolo fuso possa bucare questo involucro. Ecco perché la fusione del nocciolo è un evento catastrofico. Per altro, i materiali radioattivi prodotti continuano a produrre radiazioni nocive per moltissimi anni: alcuni per centinaia di anni, ma altri anche decine di migliaia, anche milioni di anni. Questo spiega perché l’area di Černobyl’ è stata completamente evacuata e nessuno è più tornato a viverci.
Ma le esplosioni che ci sono state a Fukushima in questi giorni? Non sono esplosioni nucleari, come abbiamo visto. Semplicemente, quando la reazione diventa incontrollabile, l’acqua del reattore va incontro a reazioni che producono idrogeno gassoso. La pressione sale, proprio come in una pentola che bolle col coperchio. Quando le pressione diventa eccessiva, il coperchio salta. Quel che accadde a Černobyl’, e qualcosa di simile sta accadendo a Fukushima. Il fatto è che esplosioni del genere scaricano nell’aria i materiali radioattivi del nocciolo, causando la contaminazione del suolo e dell’aria.
Insomma, questo è quanto per cercare di capire cosa sta succedendo, e cosa speriamo non accadrà.
Poi, certo, c’è il dibattito sul nucleare. Ma qui si passa dal ramo della scienza a quello delle opinioni; sono tanti i fattori da tener presenti quando si decide di scegliere il nucleare come fonte energetica, e quello della sicurezza è solo uno dei problemi. Un giorno, se vorrete, vi spiegherò la mia posizione al riguardo, che comunque credo sia già nota. Per adesso, limitiamoci a tenere le dita incrociate per Fukushima.

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