O que é uma bomba nuclear?
A bomba nuclear ou bomba atômica é uma arma com grande poder de destruição, uma vez que, durante a sua explosão libera uma grande quantidade de energia. Essas bombas consistem num projétil explosivo que é lançado por aviões ou então por mísseis.
Os estudos envolvendo o desenvolvimento dessas armas se iniciou com o avanço da Segunda Guerra Mundial, já que buscava-se armas que gerassem maiores impactos negativos nos adversários.
As bombas nucleares podem ser provenientes de dois processos diferentes: fissão nuclear e fusão nuclear.
Como funciona uma bomba atômica?
A quantidade de energia liberada pela detonação de uma bomba nuclear pode ser proveniente dos processos de fissão nuclear e de fusão nuclear, como mencionado anteriormente. Em ambos os casos, há o uso de partículas do núcleo atômico para a ocorrência do processo, como por exemplo, os nêutrons.
Bombas de fissão nuclear
As bombas de fissão nuclear funcionam por meio da fissão (quebra) atômica de alguns átomos, como é o caso do urânio-233, do urânio-235 ou do plutônio-239. A escolha para o uso desses átomos é a ocorrência do processo de fissão nuclear de modo espontâneo. Logo, não se faz necessário a utilização de uma fonte externa de energia para o início do processo, bastando apenas que os átomos absorvem os nêutrons que possam estar sendo bombardeados.
Desse modo, o que ocorre é que quando o átomo de urânio-235 absorve um nêutron, ele sofre uma desintegração para átomos mais leves, além de liberar mais nêutrons. São esses nêutrons liberados que dão continuidade ao processo de fissão. Isso porque esses nêutrons são absorvidos por outros átomos de urânio-235, provocando uma reação em cadeia extremamente rápida, liberando uma grande quantidade de energia, principalmente na forma de radiação eletromagnética (raios gama, raios x, radiação térmica). O processo de fissão do urânio-235 é mostrado:
01n + 92235U → 56142Ba + 3691Kr + 3 01n
No entanto, para a ocorrência da reação em cadeia é necessário que se tenha uma massa crítica ou massa físsil que corresponda a menor massa fissionável capaz de manter o processo em cadeia. Para formar a bomba de fissão nuclear, em geral, divide-se a massa crítica em massas subcríticas que são cercadas por explosivos TNT, colocando-se os nêutrons no centro. Ao ocorrer a detonação da bomba, as cargas de TNT explodem e unem as partes de massa subcrítica, formando a massa necessária para continuidade da reação.
A energia liberada pode ser calculada por meio da relação massa-energia descrita por Albert Einstein: E = m . c2, em que E corresponde a energia liberada; m é a massa que foi convertida em energia e c é a velocidade da luz (c = 3.108 m/s).
Bombas de fusão nuclear
As bombas de fusão nuclear também são conhecidas como bombas termonucleares ou bombas de hidrogênio e funcionam por meio do processo de fusão nuclear. No entanto, para o funcionamento desse tipo de bomba é necessário duas detonações: uma química utilizando-se explosivos convencionais e outra nuclear.
A detonação dos explosivos convencionais promove o início do processo de desintegração dos núcleos. O que acontece é que o material da bomba de fusão é envolvido por um compartimento completo com gás hidrogênio e assim, a energia liberada no processo inicial de fissão provoca um aumento da pressão e da temperatura que promove a fusão dos átomos de hidrogênio.
O processo de fusão nuclear libera uma energia maior do que a liberada no processo de fissão nuclear além de liberar novos nêutrons, o que faz com que a fissão nuclear inicial seja mantida ativa.
Como as bombas atômicas surgiram? Qual foi a primeira bomba nuclear utilizada?
As bombas nucleares surgiram na Segunda Guerra Mundial na corrida entre os Estados Unidos e a Alemanha nazista no desenvolvimento da primeira arma nuclear. Assim, os Estados Unidos financiaram as pesquisas que levaram à descoberta da fissão atômica.
O projeto Manhattan foi o estudo dirigido pelo físico Julius Robert Oppenheimer que proporcionou a criação da bomba atômica. Para esse estudo, levou-se em consideração as pesquisas de Albert Einstein, que também estava envolvido no projeto, sobre a energia como base. Ressalta-se que os cientistas envolvidos no projeto não sabiam que a bomba seria utilizada como arma militar e sim que seriam utilizadas para demonstrar a força dos Estados Unidos para o governo japonês e isso os forçaria a se render.
Inicialmente, o teste da bomba atômica foi realizado em 16 de julho de 1945 em um deserto do Novo México (EUA). No entanto, posteriormente, as bombas foram lançadas sobre Hiroshima e Nagasaki.
No dia 6 de agosto de 1945, a bomba de Hiroshima foi lançada pelo avião estadunidense Enola-Gay. Essa bomba ficou conhecida como Little Boy, sendo detonada a 580 metros de altura, destruindo a cidade e provocando a morte de cerca de 140 mil pessoas.
Dias depois, a bomba de Nagasaki foi lançada, ficando conhecida como Fat Man. O estrago provocado por essa bomba foi menor, devido a localização da cidade ser em uma região montanhosa, no entanto, destruiu uma boa parte da cidade e matou cerca de 70 mil pessoas.
Ambas as bombas eram bombas de fissão nuclear, mas utilizavam materiais de fissão diferentes. A bomba de Hiroshima utilizava urânio, enquanto a de Nagasaki se utilizava do plutônio.
O detonamento dessas bombas atômicas, marcou o fim da guerra em 2 de setembro de 1945 quando o Japão se rendeu.
O que acontece após uma explosão nuclear?
Como efeitos imediatos da explosão, temos que nas cidades de Hiroshima e Nagasaki, o ar se tornou uma bola de fogo, atingindo temperaturas extremamente altas se tornando comparáveis à temperatura da superfície do Sol. Em um raio de 1 km, tudo se transformou em cinzas.
Além disso, o solo se superaqueceu provocando a expansão de gases e uma onda de choque. Essa onda de choque foi responsável por derrubar 62 mil prédios em Hiroshima.
Quanto aos efeitos na população, os efeitos causados pela radiação foram queimaduras, problemas respiratórios, além de perturbações mentais, deformações físicas e câncer.
Milhares de pessoas ficaram cegas por terem olhado diretamente para a explosão. Houve uma chuva radioativa que provocou a contaminação do solo e da água.
A longo prazo, as detonações provocaram uma grande quantidade de problemas à saúde humana devido às mutações genéticas desenvolvidas pela exposição à radiação.
Mesmo com tantas perdas materiais e humanas, as armas nucleares continuam a ser desenvolvidas e hoje, já existem armas mais potentes do que as utilizadas no Japão.
Por que o Brasil não tem armas nucleares?
A produção de armas nucleares brasileiras foi renegada devido à assinatura de tratados internacionais como o Tratado de Não-Proliferação de Armas Nucleares (TNP).
A TNP é um tratado regulado pela ONU (Organização das Nações Unidas) e é assinado por vários países que se comprometeram a utilizar a energia nuclear apenas para fins pacíficos.
