La bomba atomica francese: come un romanzo. Breve storia dell’acqua pesante (deuterio)

 

Nella notte tra il 17 e il 18 dicembre 1938, il chimico nucleare tedesco Otto Hahn e il suo giovane assistente Fritz Strassmann furono i primi a dimostrare sperimentalmente che un nucleo di uranio-235, qualora assorba un neutrone, può dividersi in due o più frammenti dando luogo alla fissione del nucleo, dunque provocare una reazione nucleare. Due mesi dopo, Otto Frisch e a sua zia Lise Meitner ne descrissero i fondamenti teorici.

Detto in breve, per controllare la reazione a catena, c’era bisogno di un “moderatore”, cioè di un materiale che svolga la funzione di rallentare i neutroni veloci prodotti dalla fissione nucleare in un reattore a neutroni termici.

È quasi leggenda che l’acqua pesante prodotta in Norvegia nello stabilimento della Norsk Hydro, presso la centrale idroelettrica di Vemork di Rjukan-Notodden, dovesse servire agli scienziati nazisti quale “moderatore” per costruire un’arma atomica. Ma perché proprio la norvegese Norsk Hydro?

Nella primavera del 1939, gli scienziati dei paesi industrializzati iniziarono ad avvisare i propri governi dell’importanza dell’uranio nella sfera sia civile che militare. Solo l’acqua pesante (deuterio), il berillio e il carbonio nella forma di grafite (utilizzata poi da Fermi) sembravano rispettare la condizione di produrre i neutroni secondari il numero necessario alla reazione nucleare a catena.

L’acqua pesante era scarsa e costosa, il berillio pure; restava la grafite, ma doveva essere prodotta industrialmente nella forma pura. I tedeschi puntarono sull’acqua pesante, in Norvegia risiedeva l’unico produttore al mondo: la Norsk Hydro.

L’azoto era necessario per la produzione di fertilizzanti. Il metodo impiegato fino allora per ottenerlo richiedeva idrogeno, che in Germania era ottenuto utilizzando il carbone, materia prima scarsa in Norvegia. La Norsk Hydro ritenne fosse più economico estrarre l’idrogeno dell’acqua attraverso il processo dell’elettrolisi. I metodi di allora erano gli stessi, anche se oggi con una tecnologia più perfezionata, di quelli attuali per la produzione dell’idrogeno, un elemento che nella transizione energetica potrebbe assumere un ruolo fondamentale.

Entro il 1929 Norsk Hydro aveva costruito l’impianto più grande al mondo per la produzione dell’idrogeno da elettrolisi. Nel processo si otteneva, come prodotto secondario di scarto, l’acqua pesante, 150 g ogni tonnellata di acqua normale. Norsk Hydro la vendeva per scopi scientifici, poiché a quel tempo gli scienziati non conoscevano ancora il suo importante ruolo nello sfruttamento dell’energia nucleare.

Dunque, dopo Otto Hahn, a partire dalle fine degli anni Trenta, l’idea di utilizzare l’acqua pesante nei reattori nucleari e poi per la costruzione di ordigni bellici era nota agli scienziati tedeschi così come agli scienziati di altri Paesi, non ultimi i francesi o i canadesi.

Vi era anche un altro motivo per la scelta dell’acqua pesante. Posto che nella costruzione di un reattore nucleare l’acqua pesante è utilizzata come moderatore di neutroni, il suo utilizzo consente di non impiegare uranio arricchito ma bensì uranio della stessa concentrazione isotopica che si trova in natura. L’utilizzo dell’acqua pesante nei reattori serve anche a produrre più plutonio rispetto ai reattori a uranio arricchito.

La proprietà azionaria di Norsk Hydro Electric Company era per il 25% della tedesca IG Farben insieme alla sua filiale svizzera IG Chemie di Basilea, e per il 25% della francese Banque de Paris et des Pays-Bas. Come dicono i bellunesi: tut se tien.

Non c’è dunque da meravigliarsi se a questo punto entra in scena un banchiere: Jacques Allier (1900-1979). Ma procediamo con ordine.

Nel settembre 1939, allo scoppio della seconda guerra mondiale, i fisici nucleari Frederic Joliot-Curie (1900-1958), Lew Kowarski (1907-1979) e Hans Heinrich von Halban (1908-1964) furono richiamati in servizio militare, ma restarono nei propri laboratori per “compiti speciali”. Di quali “compiti speciali” si trattasse lo vedremo tra poco.

Sul fronte opposto, ai primi di dicembre del 1939, la Germania iniziò a interessarsi all’acqua pesante di Norsk Hydro e nel gennaio del 1940 IG Farben chiese alla società norvegese di aumentare la produzione di acqua pesante a 100 kg al mese. Il 13 gennaio 1940 un funzionario di Norsk Hydro andò a Parigi per spifferare alla Banque de Parigi e des Pay- Bas le richieste tedesche.

Joliot-Curie comunicò a Raoul Dautry, ministro francese degli Armamenti, le potenzialità militari dell’uranio e dell’acqua pesante. Dautry, incrociando le informazioni di Joliot-Curie con l’interesse tedesco per l’acqua pesante, nel febbraio del 1940 incaricò il citato Jacques Allier, direttore di Banque de Parigi e des Pay-Bas, di dirigere una missione segreta con agenti francesi in Norvegia per negoziare con il direttore generale della Norsk Hydro, Axel Aubert, il prestito della maggior quantità possibile di acqua pesante.

L’acqua pesante doveva essere messa in contenitori senza che fossero usati il boro o il cadmio per le saldature (vi è un motivo chimico). Allier partì per Amsterdam in treno il 28 febbraio 1940, con un passaporto con il cognome della madre, Freiss. Portava con sé due ordini operativi: uno firmato da Dautry, che lo rendeva responsabile di una missione segreta nel nome del governo francese e lo autorizzava a chiedere l’assistenza degli agenti segreti francesi in Norvegia e in Svezia. Nel secondo ordine, firmato dal Primo Ministro, si diceva che aveva avuto da Édouard Daladier il potere di negoziare con chi possedeva il materiale oggetto della missione, per assicurarne alla Francia la disponibilità nella sua più grande quantità possibile.

Nonostante la segretezza della missione, i servizi segreti francesi intercettarono un messaggio dei servizi segreti tedeschi ai propri agenti in Norvegia, nel quale si diceva che un francese sospetto sotto il nome di Freiss si stava recando in Norvegia per motivi sconosciuti (ma intuibili).

Arrivato a Oslo, Allier ebbe un incontro con Axel Aubert, general manager di Norsk Hydro, il quale gli consegno l’intero stock di 185,5 kg di acqua pesante da prestare al governo francese, il quale alla fine della guerra avrebbe avuto la scelta o di acquistarlo o di restituirlo, e concedeva la priorità sulle future produzioni; in cambio i francesi avrebbero garantito all’impresa norvegese il 15% dei profitti di ogni futuro sviluppo tecnico derivato primariamente dall’uso dell’acqua pesante prestata.

Come poi le 26 latte che contenevano l’acqua pesante (che non è radioattiva) giunsero in Francia, sviando lo spionaggio tedesco, meriterebbe un racconto a sé. Qui dico solo che dalla Scozia, dov’era giunta in aereo, l’acqua pesante fu portata in Francia e stoccata negli scantinati dal Collège de France. Qui vi restò poco, perché il 10 maggio 1940 la Germania invase la Francia.

Qui comincia un’altra storia. La tempra del lettore medio è nota, dunque è già tanto se è arrivato fin qui. Per i lettori più coriacei, temprati alla lettura di più di 20 righe, forse ci sarà un seguito, anch’esso con tinte romanzesche.