Sapere Scienza

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Le trappole per topi nucleari: cosa possiamo imparare da un vecchio esperimento?

10 Novembre 2022 di 

Forse vi ricordate di un vecchio film di Walt Disney, Il nostro amico atomo del 1957. Era un vero capolavoro e fra le tante cose affascinanti che mostrava, una era la simulazione di un’esplosione nucleare fatta con delle trappole per topi. Consisteva nel caricare un centinaio di trappole a molla disposte a griglia con due palline ciascuna, invece che con dei pezzettini di formaggio! Lasciando cadere una pallina sulla molla, questa scattava, lanciando in altre due palline, che poi atterravano su altre trappole, generando quattro palline, poi otto palline, poi sedici, e così via. Il risultato è una spettacolare esplosione di palline volanti. Non è una vera esplosione nucleare (ovviamente!) ma riproduce il concetto della “reazione a catena.” Le trappole hanno il ruolo dei nuclei di uranio, mentre le palline sono i neutroni emessi nelle reazioni di fissione.
Questo esperimento l’aveva inventato nel 1947 un fisico che si chiamava Richard Sutton. Oggi, se digitate su un motore di ricerca “nuclear” e “mousetrap”, troverete decine di filmati come questo, di trappole e palline in varie versioni. Ma, da bravi ricercatori, noi ci siamo chiesti: che senso ha fare un esperimento senza quantificarlo?

 

Quantificare l’esperimento delle trappole per topi nucleari


Così, con un pizzico di orgoglio vi possiamo dire che, dopo oltre 70 anni dal primo test, siamo stati i primi al mondo a quantificare l’esperimento delle trappole atomiche usando una griglia di 50 trappole auto-costruita all’Università di Firenze (il fatto che avessimo ordinato tutte queste trappole per posta ha lasciato perplessi gli impiegati del nostro dipartimento, come vi potete immaginare!).
Poi, con un modello matematico, siamo riusciti a “fittare” i dati con una buona approssimazione. I dettagli li potete leggere sul nostro articolo su Systems, una rivista scientifica internazionale.
Ci siamo divertiti? Certamente, a parte i lividi sulle dita (provate voi a settare 50 trappole senza farne scattare nessuna per sbaglio! E poi vi beccate anche un tot di palline in faccia). Ma, più che altro, abbiamo imparato qualcosa.

 

 

 

Studiare sistemi complessi come epidemie e finanza


Abbiamo scoperto che queste esplosioni sono un fenomeno molto generale, come pure la curva a campana che generano. Sono una caratteristica tipica dei sistemi complessi.
Ad esempio, le palline possono essere viste come virus e le trappole come persone. In questo caso, la curva a campana descrive il divampare di un’epidemia, che poi si acquieta quando viene raggiunta l’immunità di gregge.
Oppure, potete vedere le trappole come risorse economiche e le palline come il capitale che le sfruttano. Funziona per i pozzi di petrolio, ma anche la pesca del merluzzo e la caccia alla balena, come abbiamo descritto nel nostro libro Il mare svuotato (2019). E tante altre cose, per esempio la diffusione virale delle notizie nel ciberspazio. È un campo di studio affascinante, dove non finite mai di imparare cose.
Una cosa ci è rimasta misteriosa: ma come mai le trappole per topi sono l’unico arnese meccanico che potete comprare in una mesticheria e che potete usare per simulare una reazione nucleare? Uno dei tanti misteri insoluti dell’universo.

Ugo Bardi e Ilaria Perissi

Ugo Bardi è docente di Chimica fisica presso l’Università di Firenze. Membro del Club di Ro-ma, è autore di molti studi e libri dedicati all’economia dello sfruttamento delle risorse. È an-che editor della rivista Biophysical Economics and Resource Quality (Springer). Scrive di soste-nibilità e ambiente sul suo blog “Effetto Seneca” e sul Fatto Quotidiano.

Ilaria Perissi è chimico fisico di formazione e PhD in Scienza dei Materiali, è impegnata nella ricerca sulla mitigazione del cambiamento climatico presso l’Università di Firenze. È autrice di vari articoli sullo sfruttamento delle risorse, incluso il suo primo libro The Empty Sea, recente report per il Club Di Roma, scritto con il prof Bardi.

copertina   luglio-agosto 2022

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