Definizione e classificazione

In fisica, la definizione di radiazione appare piuttosto semplice, si tratta di un insieme di fenomeni che consentono il trasporto di energia attraverso lo spazio. Il calore e la luce sono gli esempi più semplici di radiazione.

Una caratteristica comune alle varie forme di radiazione è la cessione di energia alla materia; a James Clerk Maxwell (famoso per le sue equazioni) si deve la scoperta delle onde elettromagnetiche.

Nell’universo esistono diversi tipi di radiazioni elettromagnetiche (classificate in base alla loro lunghezza d’onda, le radiazioni ionizzanti sono comprese tra i raggi ultravioletti e i raggi cosmici).

  • Onde radio: Heinrich Rudolf Hertz, Guglielmo Marconi e Nikola Tesla furono fautori. Queste radiazioni elettromagnetiche sono responsabili del funzionamento di tutti i dispositivi di comunicazione elettrici (dai media, alla telefonia, ai radar, alle comunicazioni satellitari, ecc.); si specula sul fatto che le onde radio possano veicolare messaggi di spiriti dell’oltretomba (il cosiddetto “fenomeno delle voci elettroniche”).
  • Microonde: la parola è stata coniata dal fisico Nello Carrara (responsabile, assieme all’ingegnere Ugo Tiberio dello sviluppo dei radar italiani durante la seconda guerra mondiale); questa categoria di onde è stata studiata da molte menti illustri (tra le quali Marconi, Tesla, Samuel Morse, Lord Kelvin, ecc.). Le microonde sono famose per la loro versatilità d’impiego: possono essere sfruttate per cuocere alimenti (forni a microonde), stabilire ponti radio (trasmissioni mediante antenne paraboliche terrestri), comunicazioni telefoniche, televisive e internet (dal GSM al Bluetooth fino al protocollo IEE 802.11), comunicazioni radar e satellitari, ed essere utilizzate come armi di ultima generazione (come l’Active Denial System). Questa categoria di onde elettromagnetiche è responsabile dell’accelerazione di particelle all’interno di cavità risonanti. Esiste un particolare tipo di amplificazione detto Maser (Amplificazione di microonde tramite emissione stimolata di radiazioni), simile al Laser, ma operante nell’ambito delle microonde: le proprietà dei raggi Maser sono sfruttate nell’ambito della comunicazione e per i dispositivi ad alta precisione come orologi atomici, amplificatori elettronici e radiotelescopi.
  • Raggi infrarossi: studiati per la prima volta nel 1800 dal fisico William Herschel, i raggi infrarossi hanno molteplici applicazioni pratiche, dai telecomandi ai sensori di movimento, fino ai visori notturni. Molti tipi di Laser operano nella frequenza infrarossa.
  • Spettro visibile: tra l’infrarosso e l’ultravioletto esiste una gamma di colori visibile all’occhio umano che crea il fenomeno della luce. Fu Isaac Newton nel 1706 a separare i colori contenuti in un fascio luminoso mediante un prisma.
  • Raggi ultravioletti: scoperti nel 1801 dal fisico Johan Wilhelm Ritter, i raggi ultravioletti sono emessi dai corpi celesti. Tra le applicazioni esistono Laser a raggi ultravioletti, germicidi e battericidi. Lampade ultraviolette fluorescenti e lampade utilizzate per analizzare minerali e gemme (usate anche per potabilizzare l’acqua e sterilizzare strumenti utilizzati in ospedali e laboratori); le pellicole fotografiche rispondono alle radiazioni ultraviolette. I raggi ultravioletti possono nuocere alla salute umana, causando ustioni, carcinomi e melanomi.
  • Raggi X (o Raggi Röntgen): scoperti nel 1895 dal fisico Wilhelm Conrad Röntgen, il quale esegui la prima radiografia della storia alla mano di sua moglie. Quella scoperta rivoluzionò il mondo della medicina (consentendo lo sviluppo della radiologia e della radioterapia).
  • Raggi gamma: la loro natura differisce dai raggi X in quanto prodotti da reazioni atomiche o subatomiche (ad esempio la fissione nucleare di un ordigno nucleare) e relativi decadimenti. I raggi gamma furono riconosciuti nel 1903 dal fisico e chimico Ernest Rutherford e, nonostante l’elevata pericolosità per le forme di vita (possono provocare la mutazione irreversibile delle cellule e la morte), sono state sviluppate delle applicazioni utili all’uomo: dalle mutazioni genetiche in ambito alimentare fino alla tomografia a emissione di positroni (PET), in grado eseguire esami diagnostici. I raggi gamma sono utilizzati per modificare le proprietà di alcune pietre preziose (come il topazio) e, mediante l’irradiazione, possono sterilizzare intere aree.
  • Raggi cosmici: prodotti da fenomeni energetici come novae o supernovae o dall’energia emessa dalle stelle, sono definiti raggi cosmici tutte le particelle provenienti dallo spazio esterno che irradiano i corpi celesti. I raggi cosmici furono scoperti tra il 1907 e il 1912 dai fisici Victor Franz Hess e Domenico Pacini. Negli anni ’60, il fisico Giuseppe Coconi ipotizzò che i raggi cosmici ad alta energia provenissero da galassie esterne e che all’emissione di raggi cosmici si accompagnasse anche quella di raggi gamma; tutte le sue ipotesi furono confermate e allo stato attuale i raggi gamma vengono utilizzati come tracciatori dell’accelerazione cosmica di particelle. L’origine raggi cosmici ad alta energia sembra legata ai collassi gravitazionali in prossimità dei buchi neri supermassicci (con masse superiori anche a un miliardo di masse solari), tuttavia la loro natura costituisce uno dei più grandi misteri della cosmologia moderna.

Il più grande incubo del ventesimo secolo

Il ventesimo secolo è stato sconvolto dalla scoperta di una forza tanto terrificante quanto indomabile: l’energia atomica, il cui impatto fu tale da piegare ogni resistenza dell’Asse e sancire la fine della Seconda guerra mondiale.

La potenza di un ordigno atomico (tale da annientare centinaia di migliaia di vite umane e radere al suolo intere città) nasconde un’insidia subdola e letale, le emissioni e le scorie radioattive, in grado di avvelenare intere aree per centinaia (se non migliaia) di anni e rendere impossibile il corretto sviluppo delle forme di vita.

Come se tutto ciò non fosse stato sufficiente, nel 1986 si verificò il disastro nucleare di Černobyl’: la nube radioattiva che si propagò dal reattore della centrale nucleare contaminò l’area circostante e si diffuse per tutta l’Europa, il numero di vittime è tuttora incerto. Ciò che spaventa è la fragilità del sarcofago e la conseguente fuga di scorie.

Si può affermare che l’incubo atomico abbia perseguitato le generazioni del ventesimo secolo dal dopoguerra in poi, inspirando suo malgrado il mondo fantascientifico; il quale, memore degli orrori del passato, ha trasposto e reinterpretato il fenomeno delle onde radioattive, enunciandone spaventosi poteri e straordinarie proprietà.

Trasposizioni 

L’universo fantascientifico ha attinto dalle scoperte e dalle catastrofi del ventesimo secolo ipotizzando scenari inquietanti in cui lo spettro di una guerra nucleare ha inscenato scenari distopici e post apocalittici (i cui generi saranno trattati in futuro).

Il romanzo Tre millimetri al giorno (The Incredible Shrinking Man) del 1956 dello scrittore Richard Matheson narra il destino angosciante di Scott Carey, il quale viene investito da una misteriosa nube radioattiva e rimpicciolisce di tre millimetri al giorno; ciò lo costringe a doversi confrontare con un mondo sempre più minaccioso, fino all’inevitabile giorno in cui raggiungerà la “dimensione zero” che lo condannerà alla scomparsa.

Dentro di sé Scott sapeva che il processo di rimpicciolimento era inevitabile: si sarebbe rimpicciolito a tal punto da perdersi nell’infinitamente piccolo.

Eppure, in quel momento, si accorge di poter fare l’esperienza più grande che l’uomo abbia mai sperimentato: l’esperienza dell’infinito. Scott comprende che per quanto piccolo potesse diventare non sarebbe mai scomparso disperdendosi in un perpetrarsi infinito di dimensioni sempre più piccole e proprio per questo sempre più vaste; egli comprende che non si deve sentire inadeguato in un mondo più grande di lui, poiché il mondo stesso è inserito in una vastità infinita.

Collocandosi nell’infinito, Scott riesce a dare un senso alla propria esistenza che, per quanto piccola, ha un significato (“più piccolo del più piccolo avevo un significato anch’io”), altrimenti non sarebbe stata (“io esisto ancora”). Scomparsa la paura, forte della consapevolezza acquisita, Scott è pronto per affrontare le sfide che il domani gli porrà davanti.

Nel 1957 il romanzo verrà trasposto nel film Radiazioni BX: distruzione uomo.

Il mondo della fumettistica occidentale nel periodo della Golden Age e della Silver Age ha attinto a piene mani dall’immaginario collettivo creatosi attorno a quel fenomeno; la Marvel Comics ha realizzato diversi supereroi partendo da incidenti (o esperimenti) dovuti a radiazioni:

  • L’incredibile Hulk: Bruce Banner, a causa di un incidente durante l’esperimento di un ordigno atomico, assorbe i raggi gamma si trasforma in una creatura che accresce la sua forza in relazione alla rabbia provata.
  • Spiderman: Peter Parker ottiene i poteri a causa del morso di un ragno sottoposto a raggi X.
  • Daredevil: Matthew Michael “Matt” Murdock perde la vista a causa delle scorie radioattive fuoriuscite durante un incidente, ottenendo il potenziamento degli altri quattro sensi, la resistenza al controllo mentale e una percezione amplificata del mondo circostante.
  • I Fantastici Quattro: un’équipe compie una missione scientifica nello spazio, l’esperimento fallisce e vengono investiti dai raggi cosmici; i quattro ricevono abilità che possono essere considerate manifestazioni degli elementi e delle attività radioattive (deformazione del corpo, capacità di aumentare a dismisura la temperatura corporea, emissioni di campi di forza e straordinaria durezza).
  • Gli X-Men: le mutazioni genetiche hanno determinato l’origine dei mutanti, esseri umani il cui corredo genetico è stato alterato da radiazioni.
    • Ciclope: il cui potere è l’emissione di raggi Laser dagli occhi, (la cui definizione è “amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazione”).
    • Magneto: la rappresentazione più emblematica dei poteri derivati dalle radiazioni, dal controllo dei campi di forza magnetici fino all’emissione di raggi di plasma e alla capacità di manipolazione dei raggi ultravioletti.

Nel 1954 esce Godzilla, la più imponente icona cinematografica sulla sconsideratezza umana riguardo l’uso dell’energia nucleare (dalla bomba atomica ai test svolti dagli americani); Godzilla è il mostro che fa delle radiazioni il proprio nutrimento e che emette soffi radioattivi per disintegrare i nemici. Il mostroverso di cui fa parte mostra come l’energia atomica sia responsabile di altri kaijū dalle origini animali e vegetali (Biollante).

Godzilla tuttavia non è ostile al genere umano, divenendo suo difensore nel momento in cui nemici di natura terrestre e aliena decidano di attaccare la Terra.

Anche il mondo dell’animazione fa uso dei poteri atomici: Il Grande Mazinga (Great Mazinger) di Go Nagai sfoggia armi come i leggendari pugni atomici o i raggi gamma grazie alle quali sconfigge le forze del Generale Nero.

La fisica ha spalancato le porte dell’energia atomica e ha mostrato come siamo costantemente irradiati da onde e raggi, la brama di potere ha “risvegliato il mostro”, terrorizzando l’umanità con una forza che non riesce a domare del tutto e che tutto può annientare. L’universo fantascientifico ha cercato di ammonire l’uomo su una via che conduce alla catastrofe e, nel contempo, a esorcizzarne le paure mostrando come un uso consapevole possa aiutare l’umanità ad affrontare sfide sempre più complesse.