Il 2 luglio 2020 ricorre l’ottantesimo anniversario della concessione a Enrico Fermi, Emilio Segré, Franco Rasetti, Edoardo Amaldi e Bruno Pontecorvo (i famosi e indimenticabili “Ragazzi di via Panisperna”, che con la lungimirante benedizione del fisico Orso Corbino e sotto l’illuminata guida di Enrico Fermi, studiarono approfonditamente il nucleo dell’atomo e posero le basi della moderna fisica nucleare) del brevetto statunitense n. 2,206,634 (concesso, appunto, il 2 luglio 1940), relativo ai c.d. “neutroni lenti”, cioè neutroni ad alta energia media che, fatti passare attraverso un opportuno schermo, rallentano a energia media non superiore a qualche centinaia di elettronvolt.
Curiosa è la storia di quanto oggetto del brevetto e colossali suoi risvolti pratici.
Depositato in Italia il 26 ottobre 1934, e successivamente in USA entro il termine di priorità, il brevetto rivendica la produzione di isotopi radioattivi e suscettibili di emettere raggi beta, tramite il bombardamento con neutroni lenti del nucleo atomico di altri elementi.
Per esempio, bombardando il nucleo dell’isotopo Litio-6 con un neutrone lento si originano l’isotopo stabile Elio-4 e il radioisotopo Trizio.
L’elemento più interessante sul quale il bombardamento dei neutroni lenti venne provato dai Ragazzi di via Panisperna è senz’altro l’Uranio: infatti, le analisi chimiche mostrarono che, a seguito del bombardamento, si ottenevano isotopi di elementi non riconducibili ad elementi noti, i c.d. “elementi transuranici”, con numero atomico 92, 93 e 94, e peso atomico 239.
Per “l’identificazione di nuovi elementi della radioattività e la scoperta delle reazioni nucleari mediante neutroni lenti”, nel 1938 Enrico Fermi ricevette il Premio Nobel per la fisica. Ma questa scoperta si rivelò “sbagliata” o, quantomeno, parziale.
Fu infatti il chimico Otto Hahn, con l’aiuto del collega Fritz Straßmann e della fisica Lise Meitner, a spiegare il fenomeno scoperto dal Fermi: si trattava niente meno che della fissione dell’atomo di Uranio.
Pertanto, ancorché all’inizio inconsapevolmente, Fermi diede inizio all’era nucleare e fu, assieme ai suoi colleghi di via Panisperna, il primo a depositare un brevetto ad essa relativo. E, dopo la sua emigrazione negli Stati Uniti, nel 1938, di tale era Fermi fu uno dei personaggi più eminenti, in particolare nell’ambito del famoso Progetto Manhattan e insieme al fisico ungherese Leó Szilárd, che per primo teorizzò la reazione di fissione nucleare a catena.
In realtà, il bombardamento con neutroni lenti attiene perlopiù al funzionamento dei reattori artificiali a fissione nucleare (il primo dei quali venne realizzato da Fermi e Szilárd in un campo da racquets situato sotto le tribune dello stadio abbandonato “Alonzo Stagg Field” dell’Università di Chicago, e divenne critico, producendo una reazione a catena artificiale autoalimentata, il 2 dicembre 1942), principalmente utilizzati per la produzione di energia elettrica.
L’utilizzo di tale processo a scopi bellici è indiretto: infatti, a seguito dell’assorbimento di neutroni lenti da parte dell’Uranio-238 (che, assieme all’Uranio-235, compone il materiale fissile usato nei reattori nucleari) si produce Plutonio-239, il materiale fissile più utilizzato nelle bombe atomiche, e anche nella bomba “Fat Man” sganciata su Nagasaki il 9 agosto 1945.
La storia inerente al brevetto qui ricordato ebbe un epilogo amaro: i Ragazzi di via Panisperna, e soprattutto Fermi e Segré, finirono col far causa al Governo americano allo scopo di ottenere il compenso per il suo sfruttamento nell’ambito del Progetto Manhattan (soprattutto nei reattori nucleari dell’Hanford Site, realizzati per la produzione di Plutonio-239); ma alla fine di una lunga querelle, i grandi scienziati ottennero molto meno di quanto richiesto e, senza alcun dubbio, di quanto sarebbe loro spettato.
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