La Bomba atomica (parte 2)
Quali sarebbero gli effetti di un'esplosione nucleare?
Gran parte dell'energia rilasciata dall'esplosione nucleare consiste in energia radiante diretta, cioè calore effetto di irraggiamento luminoso prodotto dalla reazione nucleare. La luce viene irradiata dalla "sfera di fuoco" formata da gas ionizzati, che si espande nel punto di esplosione, per un tempo dell'ordine del millisecondo.
I gas di esplosione a centinaia di milioni di gradi emettono radiazione luminosa di intensità tale che oggetti distanti anche centinaia di metri che vengono illuminati direttamente raggiungono temperature di migliaia di gradi in millesimi di secondi.
Un'altra notevole porzione di energia si scarica sotto forma di onda d'urto supersonica prodotta dalla violenta espansione termica dell'aria. Il fronte d'onda causato da un'esplosione da 20 chilotoni ha una velocità supersonica entro un raggio di poche centinaia di metri, e procede a velocità infrasoniche con effetti distruttivi fino a distanze dell'ordine di chilometri. Se la bomba esplode in atmosfera dove l'aria ha densità normale, si producono fronti d'onda d'urto - incluso quello emisferico generato per riflesso dalla superficie del terreno - che producono una sovrapressione, nell'area di picco massimo, dell'ordine di 350-750 g/cm2. Il corpo umano ha una resistenza alta alle sovrapressioni. Tutte le parti dell'organismo umano, con l'eccezione della membrana del timpano, sono in grado di resistere bene a sovrapressioni anche a 5-6 volte superiori a queste. Tuttavia, anche se il corpo umano è resistente alla pressione in sé, in pratica può essere investito dai detriti ad altissima velocità contenuti nel fronte d'urto o proiettato contro oggetti contundenti. Al contrario gli edifici - specie le costruzioni a uso civile - hanno di norma una resistenza alle sovrapressioni molto più bassa rispetto a quelle del fronte d'urto, e le ampie superfici che li caratterizzano (pareti, tetti, finestre) traducono l'onda d'urto in forze enormemente devastanti. Il fronte d'urto di una esplosione nucleare causa il crollo praticamente di tutti gli edifici che vi sono esposti nelle vicinanze. In una esplosione di 20 chilotoni l'onda d'urto è in grado di spazzare via edifici a centinaia di metri o chilometri di distanza.
L'effetto di queste componenti distruttive (irraggiamento e onda d'urto) viene massimizzato se la bomba viene fatta esplodere a una certa altezza dal suolo. Se la bomba esplodesse a terra, invece, gran parte della sua energia verrebbe assorbita dal terreno e i suoi effetti avrebbero un raggio ridotto.
Una quota significativa di energia (5-10%) viene emessa sotto forma di radiazione ionizzante ad alte energie.
L'esplosione di un'arma nucleare al disopra di un'area densamente abitata produce, a causa dell'onda d'urto e delle temperature, un tappeto di macerie disseminato di numerosi piccoli focolai d'incendio. Quando si ha una vasta superficie su cui sono distribuiti numerosi punti di fuoco, la geometria delle correnti convettive causa un fenomeno detto superincendio (o Feuersturm) cioè l'unione di tutti i focolai in un unico gigantesco incendio dell'intera superficie alimentato da una violentissima corrente convettiva centripeta. Secondo alcune stime, nei bombardamenti di Hiroshima e Nagasaki la quota maggiore di vittime sarebbe stata causata proprio dai superincendi che si sono sviluppati nel corso delle decine di minuti successivi all'esplosione.
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