Bomba nuclear,
também chamada bomba atômica, arma com grande poder explosivo que resulta da
liberação repentina de energia sobre a divisão, ou fissão - dos núcleos de um
elemento pesado como plutônio ou urânio.
Quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo dos isótopos urânio-235 ou plutônio-239,
faz com que esse núcleo se divida em dois fragmentos, cada um dos quais é um
núcleo com cerca de metade dos prótons e nêutrons do núcleo original. No
processo de divisão, uma grande quantidade de energia térmica,
como raios gama e dois ou mais nêutrons, é liberada. Sob certas condições,
os nêutrons que escapam atacam e, portanto, fissionam mais dos núcleos de
urânio circundante, que então emitem mais nêutrons que dividem ainda mais
núcleos. Esta série de fissões rapidamente multiplicadas culmina em uma reação
em cadeia na qual quase todo o material fissionável é
consumido, no processo gerando a explosão do que é conhecido como bomba
atômica.
Muitos isótopos de urânio podem sofrer fissão, mas o
urânio-235, que é encontrado naturalmente em uma proporção de cerca de uma
parte por cada 139 partes do urânio isótopo-238, sofre fissão mais facilmente e
emite mais nêutrons por fissão do que outros isótopos. Plutônio-239 tem essas
mesmas qualidades. Estes são os materiais fissionáveis primários usados em
bombas atômicas. Uma pequena quantidade de urânio-235, digamos 0,45 kg (1
libra), não pode sofrer uma reação em cadeia e é, portanto, chamada de
massa subcrítica; isso ocorre porque, em média, os nêutrons liberados por uma
fissão são susceptivelmente deixar a montagem sem atingir outro núcleo e
causando-o à fissão. Se mais urânio-235 for adicionado ao conjunto, as chances
de que um dos nêutrons liberados cause outra fissão sejam aumentadas, uma vez
que os nêutrons que escapam devem atravessar mais núcleos de urânio e
as chances são maiores de que um deles esbarre em outro núcleo e o divide. No
ponto em que um dos nêutrons produzidos por uma fissão criará, em média, outra
fissão, massa crítica foi alcançada, e uma reação em cadeia e,
portanto, uma explosão atômica resultará.
Na prática, uma montagem de material fissionável deve ser
trazida de um subcrítico para um estado crítico extremamente de
repente. Uma maneira de isso ser feito é reunir duas massas subcríticas,
momento em que sua massa combinada se torna crítica. Isso pode ser praticamente
alcançado usando explosivos altos para disparar duas lesmas subcríticas de
material fissionável juntos em um tubo oco. Um segundo método utilizado é
o da implosão, no qual um núcleo de material fissionável é subitamente
comprimido em um tamanho menor e, portanto, uma densidade maior; por ser mais
denso, os núcleos são mais apertados e as chances de um núcleo de nêutrons
emitidos são aumentadas. O núcleo de uma bomba atômica do tipo implosão
consiste em uma esfera ou uma série de conchas concêntricas de material
fissionável cercado por uma jaqueta de explosivos altos, que, sendo
simultaneamente detonados, implodem o material fissionável sob enormes pressões
em uma massa mais densa que imediatamente alcança a criticidade. Um auxílio
importante para alcançar a criticidade é o uso de uma adulteração; esta é
uma jaqueta de óxido de berílio ou alguma outra substância em torno
do material fissionável e refletindo alguns dos nêutrons que escapam de volta
ao material fissionável, onde podem, assim, causar mais fissões. Além disso,
dispositivos de fissão aumentada incorporam materiais fusíveis como deutério ou
trítio no núcleo de fissão. O material fissionável aumenta a explosão de fissão
fornecendo uma superabundância de nêutrons.
A fissão libera uma enorme quantidade de energia em relação
ao material envolvido. Quando completamente fissionado, 1 kg de urânio-235
libera a energia equivalentemente produzida por 17.000 toneladas, ou 17
quilotons, de TNT. A detonação de uma bomba atômica libera enormes
quantidades de energia térmica, ou calor, alcançando temperaturas de vários
milhões de graus na própria bomba explodindo. Esta energia térmica cria uma
grande bola de fogo, o calor do qual pode inflamar incêndios terrestres que
podem incinerar uma pequena cidade inteira. As correntes de convecção criadas
pela explosão sugam poeira e outros materiais terrestres até a bola de fogo,
criando a nuvem em forma de cogumelo característica de uma explosão atômica. A
detonação também produz imediatamente uma forte onda de choque que se
propaga para fora da explosão a distâncias de vários quilômetros,
gradualmente perdendo sua força ao longo do caminho. Tal onda de explosão pode
destruir edifícios por vários quilômetros do local da explosão.
Grandes quantidades de nêutrons e raios gama também são
emitidas; esta radiação letal diminui rapidamente mais de 1,5 a 3 km
da explosão. Materiais vaporizados na bola de fogo condensam-se em
partículas finas, e este detrito radioativo, chamado precipitação,
é transportado pelos ventos na troposfera ou estratosfera. Os contaminantes
radioativos incluem radioisótopos de longa duração como estrôncio-90 e
plutônio-239; mesmo a exposição limitada à precipitação nas primeiras semanas
após a explosão pode ser letal, e qualquer exposição aumenta o risco de
desenvolver câncer.
A primeira bomba atômica a ser usada na guerra usou urânio.
Foi derrubado pelos Estados Unidos em Hiroshima, Japão, em
6 de agosto de 1945. (Ver barra lateral: A decisão de usar a
bomba atômica.) A explosão, que teve a força de mais de 15.000 toneladas de
TNT, devastou instantaneamente e completamente 11,4 km² do coração desta cidade
de 343.000 habitantes. Desse número, cerca de 70.000 foram mortos
imediatamente, e no final do ano o número de mortos já havia ultrapassado
100.000. Mais de 67% das estruturas da cidade foram destruídas ou danificadas.
A próxima bomba atômica a ser explodida foi do tipo plutônio; foi lançado
em Nagasaki em 9 de agosto de 1945, produzindo uma explosão
equivalente a 21.000 toneladas de TNT. O terreno e o tamanho menor de Nagasaki
reduziram a destruição de vidas e propriedades, mas 39.000 pessoas foram mortas
e 25.000 feridas; cerca de 40% das estruturas da cidade foram destruídas ou
seriamente danificadas. Os japoneses iniciaram negociações de rendição no dia
seguinte.
0 Comentários