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L'atomo al servizio della pace - Agricoltura, Industria e Energia

Luogo: USA
Data: 01/01/1960
Canale: Filmati Storici
Autori: USAEC (United States Atomic Energy Commission)

Ricerca e studi sulla utilizzazione delle sostanze radioative nella produzione agricola e industriale.

Questo documentaro proviene dal Fondo Filmati Storici dell'ENEA, recentemente ceduto alla FONDAZIONE CENTRO SPERIMENTALE DI CINEMATOGRAFIA ARCHIVIO NAZIONALE DEL CINEMA DI IMPRESA DI IVREA.

L’ATOMO AL SERVIZIO DELLA PACE - AGRICOLTURA, INDUSTRIA ED ENERGIA

La fame è la più antica e tenace nemica dell’uomo fin dall’alba della storia e la lotta più dura dell’umanità è quella condotta per la produzione di cibo sufficiente per tutti. Terre esauste isterilite da troppe lunghe coltivazioni. Suolo asportato dalle inondazioni, dal vento; eroso lentamente dal tempo e dagli elementi. Raccolti perduti per malattia, divorati dalle locuste, dalle cavallette, da insetti di ogni genere. Ecco i nemici dell’uomo, ecco una guerra che supera le nazioni e i continenti, i sistemi politici, le ideologie che non conosce confini. La guerra per il pane e oggi l’uomo ha in questa guerra, una nuova alleata: la scienza. Botanici e patologi degli Stati Uniti e di altre nazioni, hanno per molti anni condotto esperimenti cercando di creare nuove varietà di piante resistenti ad alcuni tipi di malattie. Occorsero decenni di pazienti incroci per giungere ad una varietà di grano inattaccabile da una malattia chiamata la ruggine del grano, che faceva stragi di raccolti. L’energia atomica può abbreviare questo lungo processo di incrocio. In un laboratorio all’aperto negli Stati Uniti si espongono le piante ai raggi gamma emessi dal cobalto radioattivo. Prima di entrare nel campo bisogna far discendere il cobalto radioattivo sotto il livello del suolo. E’ necessario anche un contatore geiger per controllare in ogni istante l’intensità delle radiazioni; i raggi gamma emanati dal radio-cobalto, hanno la facoltà di mutare i microscopici elementi contenuti nel seme e che determinano la natura e le caratteristiche della pianta. Il granturco ad esempio, viene esposto alle radiazioni per studiare le conseguenze sulle piante future; così l’energia atomica ci aiuta a creare piante più resistenti alle malattie e quindi ad ottenere una maggiore produzione di cibo. Le pannocchie, cresciute nel campo a raggi gamma, vengono poi esaminate in laboratorio. Quelle che danno segno di cambiamento dovuti alle radiazioni, verranno poi coltivate. Pur trovandosi ancora ai primi passi, le ricerche atomiche stanno già accelerando incredibilmente il lavoro dei coltivatori. Fin dal 1948 il Dipartimento dell’Agricoltura degli Stati Uniti, in collegamento con la Commissione per l’Energia Atomica, ha costruito una apposita serie di serre per le ricerche agricole coi radioisotopi. La possibilità di seguire i radioisotopi con il contatore geiger, ci consente di usarli come traccianti nello studio dei processi nutritivi delle piante. Per esempio gli esperimenti con il calcio, il ferro, il fosforo e lo zinco radioattivi ci hanno già condotto a nuove scoperte sulla distribuzione e l’impiego di queste sostanze nei diversi terreni e nelle diverse piante alimentari. Questi studi in genere si svolgono così: si mescola al terreno un radioisotopo, come ad esempio il carbonato di calcio radioattivo. Quindi si piantano i semi nel terreno contenente la sostanza radioattiva. Dieci giorni dopo, le piante hanno raggiunto un’altezza media e si possono raccogliere per l’esame. Le piante vengono poste in un forno e fatte seccare. Quindi foglie e gambi vengono polverizzati. Dopo aver compresso la polvere in formelle a tubo, se ne misura la radioattività con uno speciale apparecchio il cui funzionamento è simile a quello del contatore geiger. Altre parti della pianta vengono sottoposte ad esami chimici. Se gli atomi radioattivi, mescolati al suolo, sono stati assorbiti dalle radici sotto forma di nutrimento per i gambi e le foglie, questi atomi devono ora trovarsi nelle formelle e nei preparati chimici e poiché continuano ad emettere le loro radiazioni il contatore ci dirà, approssimativamente, quanto carbonato di calcio è stato utilizzato dalla pianta per la crescita. Queste nozioni sono della massima importanza per la preparazione dei concimi chimici; prima dell’intervento dell’energia atomica non era possibile determinare con precisione le esigenze nutritive di una determinata coltura e spesso si verificava uno spreco di fertilizzanti. In futuro si potranno utilizzare i fertilizzanti con maggiore economia e produrre raccolti più abbondanti e di migliore qualità. L’energia atomica può anche aiutare a conservare i prodotti dopo il raccolto. Queste patate potranno essere conservate per due anni anche senza refrigerazione. La patata a sinistra, ancora fresca e dura, è stata irradiata sei mesi fa; quella di destra, no. Questo procedimento applicabile alla carne, al pesce e ad altri prodotti, rivoluzionerà certamente l’industria conserviera. I radioisotopi servono come traccianti anche per lo studio dell’utilizzazione di determinati elementi da parte degli animali domestici. In questo esperimento si somministra ad una gallina una innocua soluzione di calcio 45 e di fosforo 32 radioattivi. Il giorno dopo si porta in laboratorio l’uovo deposto dalla gallina; scopo dell’esperimento è di determinare come la gallina assorba il calcio e il fosforo e li trasformi nei vari componenti dell’uovo: il bianco, il tuorlo, e il guscio. Si divide l’uovo nelle sue tre parti per analizzarle separatamente. Le parti vengono poi poste in forno per prosciugarle. Quando sono secche gli scienziati procedono all’analisi. Gli atomi di fosforo e di calcio radioattivi assorbiti dalla gallina con il cibo, continuano ad emettere le loro radiazioni; quelli utilizzati per l’uovo saranno presenti in quantità diverse nelle sue tre parti. Il contatore li misura facilmente, questi esperimenti allargano le nostre nozioni sui procedimenti vitali degli animali domestici e ci consentono di studiare le diete migliori per aumentare la quantità e la qualità dei prodotti come le uova, il latte e la carne. Ma la produttività di una moderna fattoria dipende anche dalle macchine. E anche qui l’energia atomica ci viene in aiuto. La fabbrica che costruisce questi trattori, fa uso dei radioisotopi per controllare la qualità delle fasce elastiche dei pistoni; le fasce elastiche erano state rese radioattive prima della loro costruzione. Per ragioni di sicurezza queste vengono conservate e trasportate in recipienti di piombo. Si monta una fascia di metallo radioattivo sulla fascia di un pistone; lo scopo è di misurare il logoramento della fascia. Quando il motore è in moto, la fascia fa attrito su altre parti metalliche e perde particelle minutissime. Queste particelle radioattive si accumulano nell’olio del motore. Fatto funzionare il motore per alcune ore, si estrae un campione di olio, la cui eventuale radioattività sarà dovuta alle particelle perdute per attrito dalla fascia. Impiegando uno strumento simile al contatore geiger, si può misurare approssimativamente questa radioattività; maggiore è la radioattività, maggiore è il consumo della fascia. Prima dell’impiego dei radioisotopi, questi controlli si facevano con metodi assai più lenti e meno accurati. La fabbrica che costruisce questi pneumatici impiega i radioisotopi per collaudarne resistenza e durata. Negli esperimenti di vulcanizzazione delle gomme è utile lo zolfo radioattivo. Le parti metalliche di questo trattore, sono migliori di quelle usate in passato grazie ai radioisotopi. I difetti e le imperfezioni delle parti meccaniche si possono facilmente individuare per mezzo di un processo chiamato radio grafia. I raggi gamma emessi dal cobalto radioattivo svelano le imperfezioni, più i meno come i raggi X, rivelano i difetti dei denti. La radiografia, nel nostro caso consiste in un quadro della parte metallica dove le imperfezioni appaiono come zone più scure. Per fare una radiografia, la parte meccanica da controllare viene attaccata ad un sostegno contenente una lastra per Raggi X, quindi il cobalto radioattivo viene rimosso dal recipiente di piombo e posto in posizione per l’esposizione della lastra ai raggi. I raggi gamma emessi dal cobalto radioattivo passano più facilmente attraverso le zone difettose del metallo che attraverso quelle perfette; i difetti compaiono così sul negativo. In questo modo le parti imperfette vengono individuate e scartate, il risultato è un macchinario agricolo più resistente e durevole. Senza carburante i trattori non possono camminare e forse l’energia atomica ci permetterà un giorno, di produrre olio e benzina sintetici. Nelle raffinerie di petrolio, i chimici usano il carbonio 14 radioattivo come tracciante per gli esperimenti sulla benzina sintetica; ciò avrà grande importanza in futuro perché le riserve di petrolio non sono illimitate. Inoltre la necessità di carburante aumenta man mano che si estende la produzione industriale. Un giorno o l’altro, anche se non nell’immediato futuro, le riserve di petrolio si esauriranno. Ma il petrolio non è la sola fonte di energia, ci sono gli altri combustibili per esempio il carbone le cui riserve sono ancora sufficienti ma neanche queste sono illimitate e non bisogna dimenticare le sempre crescenti esigenze dell’industria. In alcune miniere i filoni più ricchi sono ormai esauriti; altri, sono diventati troppo pericolosi. E’ giunto il momento per tutte le nazioni di cominciare a pensare al futuro; l’impiego dell’energia atomica ci offre una soluzione forse parziale ma già oggi concreta. Vediamo come funziona un reattore nucleare; ecco una pila atomica di Los Alamos, nel New Mexico. La reazione a catena che avviene in una bomba atomica è istantanea e provoca una esplosione, ma in reattori come questo, la reazione a catena viene rallentata e controllata. Da una cabina di comando si può mettere in azione il reattore ed arrestarlo in pochi minuti. I comandi vengono disposti per l’avviamento, le sbarre di controllo cominciano a sollevarsi. Si accende una luce di segnalazione. Quando invece si vuole arrestare la reazione si chiude un interruttore che fa abbassare le sbarre di controllo. Esaminiamo ora un reattore d’altro tipo: questo si trova nell’Idhao, nella parte occidentale degli Stati Uniti e si chiama reattore sperimentale. Disegnato e costruito da scienziati americani, questo reattore è la prima centrale atomica del mondo, dal 1951 produce elettricità regolarmente. Questo è uno dei cinque tipi fondamentali di reattori costruiti dalla Commissione per l’Energia Atomica degli Stati Uniti. Nel suo programma di studio inteso a individuare il tipo più efficiente. Ormai non è lontano il giorno in cui sarà possibile costruirli in serie, portando così l’energia atomica alle case e alle fabbriche. I principi di questo reattore non sono complicati; il calore generato dalla pila, viene trasmesso a un metallo liquido, il quale a sua volta lo trasmette all’acqua producendo vapore; il vapore fa agire un turbo generatore che produce 170 Kw di energia elettrica sufficienti a far funzionare le pompe, le luci e le macchine di tutto l’edificio. Il collegamento con il cavo proveniente dall’esterno, viene staccato da questo tecnico e lo riallaccia a quello del generatore atomico. Le luci si riaccendono subito e per la prima volta nella storia, l’energia atomica dà all’uomo luce e calore. Il popolo degli Stati Uniti e il suo Presidente Eisenhower sono convinti che lo sfruttamento pacifico dell’atomo non sia compito limitabile a una sola nazione. Il 13 marzo 1955 studiosi di 19 Paesi arrivarono negli Stati Uniti, per frequentare la nuova Scuola di Scienze e Ingegneria Nucleare, vicino a Chicago. I popoli di tutto il mondo ricorderanno questo giorno come l’inizio di un vasto e continuo programma di scambi culturali nel campo dell’utilizzazione dell’atomo a beneficio dell’umanità. Gli uomini di tutto il mondo, di tutte le nazioni devono lavorare insieme se vogliono vincere la lotta contro la fame e la malattia, se vogliono riscattare e redimere le terre improduttive. Si deve sfruttare una maggiore parte della superficie terrestre. Si deve avere maggior cura degli animali domestici da cui dipende in parte la nostra vita. Nel settembre del 1954, il Presidente Eisenhower, inaugurò le opere di costruzione del primo impianto nucleare industriale a Sheppingport Pennsylvania, L’energia atomica non risolverà i problemi mondiali in una settimana o in un anno, ma è un ottimo principio e una fulgida promessa. Gli Stati Uniti sperano che questo impianto sia il primo di una lunga serie in tutto il mondo. L’energia atomica, finirà col costare quanto e meno degli attuali combustibili, ma la cosa più importante è che la si potrà generare anche nelle regioni più remote e isolate, dove oggi è impossibile trasportare gli attuali combustibili in quantità sufficiente. L’atomo è piccolo, ma racchiude una forza immensa e può agire tanto per il bene dell’uomo quanto per la sua distruzione. Dipende da noi farcene un alleato nella lotta contro la fame e la sofferenza, nel lavoro di incremento dei raccolti. Nell’opera di miglioramento degli animali domestici. E dipende da noi cancellare dai nostri cieli la terribile nube a fungo. Non occorre magia ma una fede sicura e lo sforzo comune di tutti gli uomini e di tutte le nazioni.

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