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che usava uranio-235, la "Little Boy", questa già collaudata appena un mese prima (“Trinity” test,
ad Alamogordo, New Mexico). Avevo 6 anni, e ricordo ancora l’impressione che suscitò in mio
padre leggendo la notizia sul “Messaggero” che riferì con titoloni su queste tremende catastrofi.
Ecco quale era lo scopo della CP-1 di Fermi: dimostrare di poter generare il fissile Pu239 per poi
produrlo in gran quantità per fabbricare la bomba A in competizione con quella ottenuta con l’U235.
Ci riuscì grazie alla grafite purissima (fornita dalla Speer Carbon Co. E Nat. Carbon Co.) che usò
per rallentare i neutroni ad un livello tale da far rendere critica la fissione a catena del poco (0.7%)
fissile U235 che sta nell’ uranio naturale. La CP-1 era costituita da una “pila” di mattoncini di questa
grafite interposte tra barrette di uranio naturale, la sua potenza era inferiore a 200 W. Una volta
innescata la reazione di fissione a catena una parte dei neutroni emessi era catturata dall’abbondante
isotopo U238 che si trasformava in plutonio Pu239 mediante lo schema (1) riportato al completo in
figura B in premessa (β- è l’elettrone e-)

U238 + n → Np239 →Pu239+ β− (1)

Durante il funzionamento del reattore nelle barrette di uranio il Pu239 si accumulava (insieme ai
prodotti di fissione (FP)), bisognava quindi separarlo dall’ uranio eliminando i FP. Questo era un
problema di chimica, e Seaborg, maestro in ultra-micro-radiochimica, con il suo studente Wahl, lo
risolse. Egli infatti aveva capito che il Pu ossidato e sciolto in HNO3 (acido nitrico) esiste in due
stati di ossidazione differenti Pu(IV) e Pu(VI). Anche l’uranio può esistere come U(IV) ed U(VI) in
soluzione ma con differenti potenziali di ossido-riduzione. Che cosa significa? Provo a spiegarlo.
Ogni elemento chimico ha una “tendenza” a cedere o ad acquistare uno o più elettroni, si dice
tendenza ad ossidarsi o a ridursi. Questa tendenza provoca una reazione quando un atomo che vuole
ossidarsi incontra un altro atomo che tende a ridursi, si scambiano l’elettrone e restano soddisfatti.
Questa “tendenza” si chiama potenziale di ossido riduzione (o redox) e caratterizza ogni elemento
inserito in qualunque specie chimica. L’uranio metallico tende ad ossidarsi con l’ossigeno, ad alta
temperatura si ha la reazione U + 3/2O2 → UO3 ogni atomo di U ha ceduto sei elettroni a 3 atomi
di ossigeno. Si scrive che l’uranio in quell’ossido è U(VI). Esiste anche l’ossido UO2 dove l’uranio
è U(IV). Se sciolgo l’UO2 in acido nitrico avviene la reazione UO2 + HNO3 → UO22+ + NO2- + OH-
ovvero si è avuta l’ossidazione U(IV) → U(VI) a spese della riduzione di acido nitrico a nitroso.
Ciò significa che il potere ossidante del sistema acido nitrico/nitroso è più ossidante del sistema
U(VI)/U(IV).
Se sciolgo l’ossido di plutonio in acido nitrico PuO2 + 2HNO3 → Pu4+ + 2NO3- + 2OH- non si ha
nessun processo di ossido riduzione, si tratta di una semplice reazione acido-base (acido nitrico-
ossido di Pu) che produce un sale (nitrato di plutonio) che si scioglie in acido nitrico come ione Pu4+
(che rimane Pu(IV)) e ioni nitrato. Quindi sciogliendo ossido di uranio U(IV) contenente ossido di
plutonio Pu(IV) in acido nitrico essi assumono un diverso stato di ossidazione come ioni UO22+
(uranile, U(VI)) e Pu4+ (Pu(IV).
Questa è la chiave scoperta da Seaborg lavorando sulla radiochimica di quantità ultra-
microscopiche di Pu generato in UO2 quando nel 1940 scoprì l’elemento 94 della tavola periodica,
poi chiamato plutonio.
Riuscire a separare tracce di Pu4+ da una massiccia concentrazione di UO22+ in acido nitrico era un
compito difficilissimo al quale parteciparono tantissimi chimici ed ingegneri sotto la guida di

Seaborg nel ”metallurgical progect” (progetto plutonio diretto da Compton) insieme ai fisici guidati

da Fermi che elaboravano i “production reactors” ad U naturale di grande potenza, quindi di grande

produzione di Pu ad una concentrazione di 250 parti per milione nelle barrette di U. Bisognava

scoprire un processo macroscopico che trascinasse via il Pu(IV) ma non l’U(VI). Aggiungendo un
sale di bismuto che si scioglie anch’esso alla soluzione nitrica (ioni Bi3+) fu scoperto che esso

reagiva con acido fosforico H3PO4 formando un sale BiPO4 insolubile in acido nitrico. E cosi
aggiungendo Bi3+ alla soluzione con pochissimo Pu4+ e tantissimo UO22+ e facendola reagire con
l’acido fosforico si ottenne un fosfato di bismuto solido (separato dalla soluzione) che conteneva