Dopo aver consegnato loro le loro capsule suicide, il colonnello dell'esercito reale norvegese Leif Tronstad informò i suoi soldati: "Non posso dirti perché questa missione è così importante, ma se ci riuscirai, rimarrà nella memoria della Norvegia per cento anni".
Questi commando sapevano, tuttavia, che un precedente tentativo nella stessa missione da parte dei soldati britannici era stato un completo fallimento. Due alianti che trasportavano gli uomini si erano schiantati entrambi mentre erano in viaggio verso il bersaglio. I sopravvissuti furono rapidamente catturati dai soldati tedeschi, torturati e giustiziati. Se catturati in modo simile, questi norvegesi potrebbero aspettarsi lo stesso destino delle loro controparti britanniche, da cui le pillole suicidi.
Il 28 febbraio ricorre il 75 ° anniversario dell'operazione Gunnerside e, sebbene non siano ancora passati 100 anni, il ricordo di questa missione norvegese di successo rimane forte sia in Norvegia che oltre. Memorizzato in film, libri e mini-serie TV, il sabotaggio invernale dello stabilimento chimico di Vemork nella contea occupata dai nazisti di Telemark nella Norvegia occupata dai nazisti fu una delle missioni militari più drammatiche e importanti della seconda guerra mondiale. Lasciò mesi dopo gli scienziati nucleari tedeschi e permise agli Stati Uniti di sorpassare i tedeschi nel tentativo di produrre la prima bomba atomica.
Mentre la gente tende ad associare gli sforzi della bomba atomica degli Stati Uniti con il Giappone e la guerra nel Pacifico, il Progetto Manhattan - il programma americano per produrre una bomba atomica - è stato effettivamente intrapreso in reazione ai sospetti alleati che i tedeschi stessero attivamente perseguendo un tale arma. Eppure i combattimenti in Europa terminarono prima che entrambe le parti avessero una bomba atomica funzionante. In effetti, una prova per Trinity - la prima detonazione della bomba atomica americana - fu condotta il 7 maggio 1945, il giorno stesso in cui la Germania si arrese.
Quindi la bomba atomica americana arrivò settimane troppo tardi per essere usata contro la Germania. Tuttavia, se i tedeschi avessero sviluppato la propria bomba pochi mesi prima, l'esito della guerra in Europa avrebbe potuto essere completamente diverso. I mesi di battuta d'arresto causati dal sabotaggio da parte dei norvegesi dello stabilimento chimico di Vemork potrebbero aver impedito una vittoria tedesca.
L'obiettivo dei sabotatori norvegesi (Jac Brun, CC BY) Lo sforzo della bomba nazista si basava sull'acqua pesante
Ciò che il colonnello Tronstad, egli stesso professore di chimica prima della guerra, fu in grado di dire ai suoi uomini era che l'impianto chimico di Vemork produceva "acqua pesante", un ingrediente importante per la ricerca di armi dei tedeschi. Oltre a ciò, le truppe norvegesi non sapevano nulla delle bombe atomiche o di come fosse usata l'acqua pesante. Ancora oggi, quando molte persone hanno almeno una comprensione rudimentale delle bombe atomiche e sanno che la fonte della loro vasta energia è la scissione degli atomi, pochi hanno idea di quale sia l'acqua pesante o il suo ruolo nella scissione di quegli atomi. Ancora meno sanno perché ne avevano bisogno gli scienziati nucleari tedeschi, mentre gli americani no.
L'idrogeno normale, a sinistra, ha solo un protone; il deuterio, la forma pesante di idrogeno, a destra, ha un protone e un neutrone. (Nicolae Coman, CC BY-SA) "Acqua pesante" è proprio questo: acqua con un peso molecolare di 20 anziché le normali 18 unità di massa atomica, o amu. È più pesante del normale perché ciascuno dei due atomi di idrogeno in H2O pesante pesa due invece di un amu. (L'unico atomo di ossigeno in H2O pesa 16 amu.) Mentre il nucleo di un normale atomo di idrogeno ha una singola particella subatomica chiamata protone, i nuclei degli atomi di idrogeno in acqua pesante hanno sia un protone che un neutrone - un altro tipo di subatomico particella che pesa come un protone. Le molecole d'acqua con atomi di idrogeno pesanti sono estremamente rare in natura (meno di una su un miliardo di molecole d'acqua naturali sono pesanti), quindi i tedeschi dovevano produrre artificialmente tutta l'acqua pesante di cui avevano bisogno.
In termini di sostanze chimiche, l'acqua pesante e l'acqua normale si comportano in modo molto simile e non si rileverebbero differenze nella propria cucina, nel bere o nel bagno se l'acqua pesante dovesse iniziare improvvisamente a uscire dal rubinetto. Ma noterai che i cubetti di ghiaccio fatti dall'acqua pesante affondano piuttosto che galleggiare quando li metti in un bicchiere di normale acqua potabile, a causa della loro maggiore densità.
Queste differenze sono sottili, ma c'è qualcosa che l'acqua pesante fa che l'acqua normale non può. Quando i neutroni veloci rilasciati dalla scissione degli atomi (cioè la fissione nucleare) passano attraverso l'acqua pesante, le interazioni con le molecole di acqua pesante causano il rallentamento o la moderazione di quei neutroni. Ciò è importante perché i neutroni che si muovono lentamente sono più efficienti nella divisione degli atomi di uranio rispetto ai neutroni che si muovono rapidamente. Poiché i neutroni che viaggiano attraverso gli atomi di acqua pesante si dividono in modo più efficiente, per raggiungere una massa critica dovrebbe essere necessario meno uranio; questa è la quantità minima di uranio richiesta per avviare una reazione a catena spontanea degli atomi che si scindono in rapida successione. È questa reazione a catena, all'interno della massa critica, che libera l'energia esplosiva della bomba. Ecco perché i tedeschi avevano bisogno dell'acqua pesante; la loro strategia per produrre un'esplosione atomica dipendeva da essa.
Gli scienziati americani, al contrario, avevano scelto un approccio diverso per raggiungere una massa critica. Come spiego nel mio libro, "Strange Glow: The Story of Radiation", lo sforzo della bomba atomica statunitense ha usato l'uranio arricchito - l'uranio che ha una maggiore concentrazione dell'uranio-235 facilmente diviso - mentre i tedeschi hanno usato l'uranio non arricchito. E gli americani hanno scelto di rallentare i neutroni emessi dal loro uranio arricchito con grafite più facilmente disponibile, piuttosto che acqua pesante. Ogni approccio aveva i suoi compromessi tecnologici, ma l'approccio americano non si basava sulla necessità di sintetizzare l'acqua pesante estremamente scarsa. La sua rarità ha reso l'acqua pesante il tallone d'Achille del programma tedesco per le bombe nucleari.
Approccio furtivo da parte dei norvegesi
Invece di ripetere la strategia britannica di inviare decine di uomini negli alianti, volare con armi e attrezzature pesanti (comprese le biciclette!) Per attraversare le strade coperte di neve e fare un assalto diretto alle porte della fabbrica, i norvegesi si affidano a un strategia alternativa. Paracadutavano un piccolo gruppo di sciatori esperti nel deserto che circondava la pianta. Gli sciatori leggermente armati si dirigerebbero quindi rapidamente verso la fabbrica e utilizzeranno la furtività piuttosto che la forza per ottenere l'accesso alla sala di produzione di acqua pesante per distruggerla con gli esplosivi.
Sei soldati norvegesi furono fatti entrare per incontrarne altri quattro già sul posto. (I quattro si erano paracadutati nelle settimane precedenti per allestire una pista illuminata su un lago per gli alianti britannici che non erano mai arrivati.) Sul terreno, furono raggiunti da una spia norvegese. Il gruppo di 11 uomini fu inizialmente rallentato dalle condizioni meteorologiche avverse, ma una volta che il tempo finalmente si schiarì, gli uomini fecero rapidi progressi verso il loro obiettivo attraverso la campagna innevata.
Collegati al sito di Vemork (martin_vmorris, CC BY-SA) La pianta di Vemork si aggrappò a una ripida collina. All'arrivo al burrone che fungeva da una specie di fossato protettivo, i soldati potevano vedere che tentare di attraversare il ponte pesantemente sorvegliato sarebbe stato inutile. Quindi, sotto la copertura dell'oscurità, scesero sul fondo del burrone, attraversarono il torrente ghiacciato e salirono le ripide scogliere fino alla pianta, scavalcando così completamente il ponte. I tedeschi avevano ritenuto impraticabile il burrone, quindi non si erano guardati da un simile approccio.
I norvegesi furono quindi in grado di sgattaiolare oltre le sentinelle e trovare la strada per la sala di produzione di acqua pesante, facendo affidamento sulle mappe dell'impianto fornite dagli operai della resistenza norvegese. Entrando nella pesante sala d'acqua, misero rapidamente in posizione gli esplosivi a tempo e se ne andarono. Sono fuggiti dalla scena durante le caotiche conseguenze dell'esplosione. Nessuna vita è andata perduta e nessun colpo è stato sparato da nessuna parte.
Fuori dalla pianta, gli uomini indietreggiarono attraverso il burrone e poi si divisero in piccoli gruppi che scesero autonomamente verso est verso la sicurezza della Svezia neutrale. Alla fine, ognuno tornò alla sua unità norvegese di stanza in Gran Bretagna.
I tedeschi furono in seguito in grado di ricostruire la loro pianta e riprendere a produrre acqua pesante. Le successive incursioni di bombardieri alleati sull'impianto non furono efficaci nell'arrestare la produzione a causa delle pesanti pareti della pianta. Ma il danno era già stato fatto. Lo sforzo della bomba atomica tedesca era stato rallentato al punto che non sarebbe mai finito in tempo per influenzare l'esito della guerra.
Oggi non sentiamo molto parlare di acqua pesante. La moderna tecnologia delle bombe nucleari ha preso altre strade. Ma una volta era una delle sostanze più rare e pericolose al mondo e soldati coraggiosi - sia britannici che norvegesi - hanno combattuto coraggiosamente per fermarne la produzione.
Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation.
Timothy J. Jorgensen, direttore del programma di laurea in Fisica sanitaria e radioprotezione e professore associato di medicina delle radiazioni, Georgetown University
