DETROIT – Quando gli Stati Uniti decisero di costruire la prima bomba atomica durante la seconda guerra mondiale, lo sforzo aveva bisogno di un nome in codice. Questo era il Progetto Manhattan.
L’enorme progetto ha riunito i migliori scienziati del mondo, insieme alle migliori menti militari degli Stati Uniti per creare la controversa bomba atomica, iniziata in risposta al timore che la Germania stesse lavorando su un’arma nucleare – e che Hitler avesse intenzione di usarla.
Molte di queste informazioni provengono dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Hanno un tesoro di informazioni e foto sul Progetto Manhattan. Qui c’è un po’ di background:
Quando l’esistenza di questo progetto segreto nazionale fu rivelato al popolo americano dopo i bombardamenti atomici di Hiroshima e Nagasaki, molti rimasero stupefatti nell’apprendere che esisteva un’operazione top-secret così estesa, gestita dal governo, con proprietà fisiche, libro paga e una forza lavoro paragonabile all’industria automobilistica.
Al suo apice, il progetto impiegava 130.000 lavoratori e, alla fine della guerra, aveva speso 2,2 miliardi di dollari.
L’America entra nella seconda guerra mondiale
Nel 1939, Albert Einstein (sì, quello) scrisse una lettera al presidente Roosevelt, dicendogli delle recenti ricerche che dimostravano che una reazione a catena in una grande massa di uranio poteva generare grandi quantità di energia. Questo potrebbe plausibilmente portare, scrisse Einstein, alla costruzione di “bombe estremamente potenti”. Una singola bomba, ha avvertito il fisico, potrebbe potenzialmente distruggere un intero porto marittimo, secondo il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti.
Einstein chiese il sostegno del governo alla ricerca sull’uranio, notando cupamente che la Germania aveva interrotto la vendita di uranio e i fisici tedeschi erano impegnati nella ricerca sull’uranio.
Il presidente Roosevelt e la sua amministrazione reagirono con cautela alla lettera di Einstein, fornendo solo un limitato finanziamento federale iniziale per la separazione degli isotopi e la ricerca sulla reazione a catena. Molti rimasero scettici sul fatto che la bomba atomica fosse possibile.
Poi, più o meno nello stesso periodo, i ricercatori che studiavano i prodotti di fissione dell’uranio al Radiation Laboratory dell’Università della California a Berkeley scoprirono un altro prodotto, un nuovo elemento transuranico, creato dall’uomo, chiamato nettunio, con un numero atomico di 93, creato quando l’uranio-238 catturava un neutrone e decadeva.
La scoperta suggerì la possibilità di produrre grandi quantità di plutonio fissionabile in una pila di uranio, o reattore, usando l’abbondante uranio-238 e poi separandolo chimicamente. Questo potrebbe essere meno costoso e più semplice che costruire impianti di separazione isotopica.
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Non è stato fino all’attacco giapponese del 1942 a Pearl Harbor, che ha spinto gli Stati Uniti nella seconda guerra mondiale, che gli Stati Uniti hanno deciso di procedere con un programma su larga scala per costruire la bomba.
Il progetto Manhattan inizia
Più informazioni dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti:
I requisiti di sicurezza suggerirono di mettere il progetto della bomba atomica sotto il Corpo degli Ingegneri dell’esercito.
Il Corpo istituì il Manhattan Engineer District comandato dal generale di brigata Leslie R. Groves. Il Manhattan Engineer District operava come una grande impresa di costruzioni, ma su vasta scala e con un estremo senso di urgenza. Unico era anche l’investimento di centinaia di milioni di dollari in processi non provati.
Per la fine della guerra, Groves e il suo staff spesero circa 2,2 miliardi di dollari in impianti di produzione, città e laboratori di ricerca sparsi in tutta la nazione. La segretezza e la paura di un grave incidente imposero che gli impianti di produzione fossero situati in siti remoti.
A causa delle continue incertezze su quali processi avrebbero funzionato, furono scelte due strade distinte per ottenere una bomba. Una prevedeva la separazione isotopica dell’uranio-235. Groves localizzò gli impianti di produzione per la separazione isotopica al Clinton Engineer Works, un lotto di 90 miglia quadrate scavato nelle colline del Tennessee appena ad ovest di Knoxville. (Il nome Oak Ridge non entrò nell’uso diffuso per la riserva di Clinton fino a dopo la guerra).
Groves mise in produzione due metodi: 1) diffusione gassosa, basata sul principio che le molecole dell’isotopo più leggero, l’uranio-235, sarebbero passate più facilmente attraverso una barriera porosa; e 2) elettromagnetico, basato sul principio che le particelle cariche dell’isotopo più leggero sarebbero state deviate maggiormente quando passavano attraverso un campo magnetico.
Più tardi, nel 1944, Groves approvò un impianto di produzione che utilizzava un terzo metodo, la diffusione termica liquida, in cui l’isotopo più leggero si concentrava vicino a una fonte di calore che passava attraverso il centro di una colonna alta. La convezione, col tempo, portava l’isotopo più leggero in cima alla colonna. Il secondo percorso scelto per costruire la bomba si concentrava sulla produzione di grandi quantità di plutonio fissionabile in una pila di uranio.
Il 2 dicembre 1942, su un campo da gioco sotto la tribuna ovest dello Stagg Field dell’Università di Chicago, i ricercatori guidati dal fisico italiano-emigrato Enrico Fermi realizzarono la prima reazione a catena autosostenuta in una pila di grafite e uranio. Groves costruì una pila pilota e un impianto di separazione del plutonio nella zona X-10 di Clinton.
Le limitazioni di spazio e di produzione di energia, tuttavia, precludevano la costruzione degli impianti di produzione su larga scala nel sito. Groves scelse un sito alternativo vicino a Hanford, Washington, sul fiume Columbia, a causa del suo isolamento, della lunga stagione di costruzione e dell’accesso all’energia idroelettrica. Tre reattori raffreddati ad acqua, designati con le lettere B, D e F, e i corrispondenti impianti di separazione furono costruiti presso gli Hanford Engineer Works.
Molto del lavoro di ricerca sulla produzione di plutonio, inclusa la progettazione delle pile, ebbe luogo al Metallurgical Laboratory (Met Lab) di Chicago. La progettazione e la fabbricazione delle prime bombe atomiche erano di competenza del neonato Los Alamos Scientific Laboratory, situato in un sito praticamente inaccessibile su una mesa nel nord del New Mexico. Il laboratorio, diretto da J. Robert Oppenheimer, attirò una notevole schiera di scienziati dalle università di tutti gli Stati Uniti.
Il test Trinity, uso della bomba atomica
Più informazioni dal Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti:
Il colpo di prova, chiamato Trinity da Oppenheimer, è stata la più violenta esplosione creata dall’uomo nella storia fino a quel momento. Fatto esplodere da una piattaforma in cima ad una torre d’acciaio alta 100 piedi, il dispositivo Trinity ha usato circa 13 libbre e mezzo di plutonio. Il test Trinity ha anche rappresentato il pericolo più significativo dell’intero Progetto Manhattan.
I pianificatori scelsero per il test una regione piatta e desertica nell’angolo nord-ovest dell’isolato Alamogordo Bombing Range nel sud del New Mexico.
Il sito era a diverse centinaia di miglia da Los Alamos, e l’abitazione più vicina fuori dal sito era a venti miglia. Scienziati, lavoratori e altri osservatori, durante il test, sarebbero stati ritirati per quasi sei miglia e riparati dietro barricate. C’era una certa apprensione che ci sarebbe stata una catastrofe su larga scala.
Gli scienziati di Los Alamos discussero la possibilità che l’atmosfera potesse incendiarsi e che l’intera terra potesse essere annientata, ma la considerarono estremamente remota. I pericoli derivanti dall’esplosione, dai frammenti, dal calore e dalla luce, una volta che ci si era sufficientemente allontanati da ground zero, evocavano poca preoccupazione.
Il 16 luglio 1945, l’ordigno Trinity esplose sul deserto del Nuovo Messico e rilasciò circa 21 chilotoni di esplosivo. L’esplosione all’alba, che accecò temporaneamente gli osservatori più vicini a 10.000 metri di distanza, creò una palla di fuoco arancione e gialla di circa 2.000 piedi di diametro da cui emerse una stretta colonna che si alzò e si appiattì a forma di fungo.
Diverse famiglie del ranch, sfuggite all’indagine dell’esercito, ricevettero esposizioni significative nelle due settimane successive a Trinity. Le famiglie, tuttavia, hanno evidenziato pochi danni esterni. Il bestiame non fu altrettanto fortunato, soffrendo ustioni cutanee, emorragie e perdita di capelli.
Il test, come riferì a Groves Stafford Warren, il responsabile medico del distretto di Manhattan, era stato qualcosa di vicino.
“Mentre nessuna zona di abitazione indagata ha ricevuto una quantità pericolosa”, ha notato, “la polvere emessa dalle varie porzioni della nube era potenzialmente un pericolo molto pericoloso su una fascia larga quasi 30 miglia che si estendeva per quasi 90 miglia a nord-est del sito.”
Il sito di Alamogordo, concluse Warren, era “troppo piccolo per una ripetizione di un test simile di questa portata se non in condizioni molto speciali”. Per qualsiasi test futuro, ha proposto di trovare un sito più grande, “preferibilmente con un raggio di almeno 150 miglia senza popolazione.
Tre settimane dopo il test Trinity, il 6 agosto 1945, Little Boy, la bomba all’uranio non testata, fu lanciata a Hiroshima, in Giappone. L’arma al plutonio, Fat Man, seguì a Nagasaki il 9 agosto.
Le due bombe combinate hanno ucciso più di 100.000 persone e hanno raso al suolo le due città giapponesi.
Che fine ha fatto il Progetto Manhattan?
Il vero Progetto Manhattan finì nel 1946, ma gli Stati Uniti stavano solo iniziando con le armi nucleari.
Dopo la fine della guerra, gli Stati Uniti formarono la Commissione per l’energia atomica per supervisionare gli sforzi di ricerca volti ad applicare le tecnologie sviluppate nell’ambito del Progetto Manhattan ad altri campi.
Nel 1964, l’allora presidente Lyndon B. Johnson mise fine all’effettivo monopolio del governo degli Stati Uniti sull’energia nucleare, permettendo la proprietà privata dei materiali nucleari.
Fonti: Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti, Storia, Esercito degli Stati Uniti
Collegamento di Detroit al Progetto Manhattan
Ci sono un paio di importanti collegamenti di Detroit al Progetto Manhattan. Una di queste ha a che fare con Chrysler.
Qui ci sono alcune informazioni dalla Atomic Heritage Foundation:
Un sito poco conosciuto del Progetto Manhattan ebbe luogo alla Chrysler Corporation di Detroit, Michigan. Quando l’impianto K-25 a Oak Ridge, Tennessee, fu stabilito per produrre uranio arricchito utilizzando il processo di diffusione gassosa, gli ingegneri dovettero costruire migliaia di grandi contenitori metallici cilindrici, o diffusori, per racchiudere il materiale barriera che separava gli isotopi di uranio. Per costruire i diffusori, il leader del Progetto Manhattan, il generale Leslie Groves, si rivolse alla Chrysler, assegnandole un contratto da 75 milioni di dollari nel 1943.
Chrysler stabilì gli uffici al 1525 di Woodward Avenue nel centro di Detroit per supervisionare il “Progetto X-100” top-secret. Richiedendo più di 500.000 piedi quadrati per assemblare e placcare i diffusori, Chrysler rinnovò la sua intera fabbrica di Lynch Road a Detroit, che includeva l’installazione di uno speciale sistema di condizionamento e filtraggio dell’aria per garantire che altri materiali non contaminassero il nichel.
Chrysler fu inizialmente incaricata di usare nichel solido, un metallo che l’esafluoruro di uranio non corrode, per i diffusori del K-25. Nonostante la sua relativa abbondanza, questo avrebbe esaurito l’intera fornitura di nichel degli Stati Uniti. Come ha ricordato il generale Kenneth Nichols, ingegnere del distretto ingegneristico di Manhattan, “Avremmo dovuto terminare il progetto se fosse stato nichel solido… Non c’era abbastanza nichel nel mondo”.
Invece, Chrysler propose di usare un sottile nichel elettroplaccato sull’acciaio, che avrebbe usato circa 1.000 volte meno nichel. Nonostante l’opposizione della Kellex Corporation della M. W. Kellogg Company, responsabile della costruzione del K-25, e degli scienziati della Columbia University che avevano sviluppato la diffusione gassosa, Chrysler andò avanti e fu in grado di produrre una placcatura resistente alla corrosione in due mesi.
Il presidente di Chrysler K. T. Keller descrisse il compito di Chrysler a Lynch Road: “Prendere i cilindri grezzi, lavorarli, placcarli, mettere le teste, mettere i tubi barriera, sigillarli strettamente alle estremità, mettere i pezzi finali, saldare tutto insieme, testare le perdite”. Questo processo impiegava diverse migliaia di operai e richiedeva un’estrema precisione nei dettagli, compresa la foratura precisa di circa 50 milioni di fori sulle parti finali.
Per la fine della guerra, l’azienda aveva consegnato un migliaio di vagoni e più di 3.500 diffusori a Oak Ridge. Questi diffusori avrebbero operato con successo a K-25 fino agli anni ’80. In una lettera di ringraziamento al presidente Keller, il generale Groves affermò: “Nessuno al di fuori della parte K-25 del progetto potrà mai sapere quanto dipendevamo da voi e quanto bene avete fatto. Quelli di noi che lo sanno non dimenticheranno mai quanto fosse importante il tuo lavoro e quanto bene l’hai fatto”.
Il fiume Detroit e l’uranio
L’altro è qualcosa che potresti aver visto nelle notizie ultimamente – il lato canadese.
Il Canada ha giocato un ruolo importante nel Progetto Manhattan, specialmente durante le prime fasi di ricerca e sviluppo. Il Canada era cruciale anche per un’altra ragione: i suoi Territori del Nord-Ovest fornivano una ricca fonte di uranio grezzo necessario per produrre la massa critica della bomba.
Revere Copper, che si trovava lungo il fiume Detroit, a est della storica Fort Wayne, era un subappaltatore del Progetto Manhattan, costruendo barre di uranio che venivano usate nello sviluppo della bomba.
L’impianto fu chiuso nel 1984 e infine demolito nel 1989. Il sito è stato recentemente affittato da Detroit Bulk Storage.
Nel novembre 2019, il litorale della proprietà è crollato nel fiume Detroit. Il sito conteneva uranio e torio immagazzinati nel terreno.
Il Wall Street Journal ha elencato il sito Revere Copper come una delle “terre di scarico” dimenticate dell’eredità nucleare americana. Ha fatto riferimento a uno studio del 2011 dell’Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro degli Stati Uniti, che ha concluso che “esiste il potenziale per significative radiazioni residue”.
Le preoccupazioni ambientali persistono mentre l’EPA e lo stato del Michigan continuano a pulire la fuoriuscita e a monitorare i potenziali impatti.
Karen Drew di Local 4 ha coperto questa storia in profondità da quando è successo. Recupera le storie qui.
