Armas NuclearesElas ainda existem?

Prof. Jacó Izidro de Moura

ICET – INSTITUTO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA

Setembro de 2007

Como funciona uma bomba nuclear?

Um pouco de história:No final do século XIX um problemarelativo ao átomo desafiavam os cientistas:

- De onde vinha a energia da radioatividade?

A radioatividade natural pode ser de três tipos:

- alfa:: 2 prótons e 2 nêutrons ( núcleo do átomo de hélio), altamente energética, mas de pouca penetração;- beta: partícula idêntica ao elétron, mas vinda do núcleo, menos energética do que a alfa, mas com maior penetração;- gama: radiação eletromagnética semelhante a luz, mas muito mais energética do que ela e do que o raio X, tem menos energia se comparada à radiação alfa e beta, mas possui uma enorme penetração.

A questão era: os núcleos atômicos emitem essas radiações sem parar, portanto estão emitindo energia sem parar. Isso é possível? Qual a fonte da energia?

A solução:

E = energia m = massac = velocidade da luz no vácuo: c = 300.000.000 m/s

Exemplo: 1 litro de água corresponde a 1 kg de massa:

2000.000.3001EJE

JE16109

.000.000.000.000.000.90

E = mc2

Que corresponde a aproximadamente 2800 MW por ano, isto é mantém acesas por 1 ano 28 milhões de lâmpadas de 100W.

Itaipu precisaria de quase três meses para gerar esta energia

Mas como tirar toda essa energia de dentro da matéria?

Em 1920 Einstein publicou um trabalho onde dizia ser possível retirar energia do átomo se uma reação em cadeia fosse provocada.Em 22 de dezembro de 1938 Na Alemanha: Otto Hahn e Fritz Strassman conseguiram a fissão do urânio.Em 1939 o húngaro Leo Szilard e o Italiano Enrico Fermi, ambos, morando nos EUA, conseguiram, independentemente, reações em cadeia usando a fissão do urânio. Para influenciar o Presidente Franklin Roosevelt Szililard convence Einstein a escrever uma carta ao presidente, contando sobre a possibilidade de uma nova arma muito poderosa e pedindo incentivo do governo americano.

A reação em cadeia:

fissão.exe

Um outro exemplo de reação em cadeia:

Em 1942, sob o comando de Fermi entra em funcionamento o primeiro reator nuclear com reação auto-sustentável. Esse teste foi feito no estádio de atletismo da universidade de Chicago. Também em 1942, com a entrada dos EUA na segunda guerra mundial foi criado o Projeto Manhattan, projeto ultra secreto que contava com instalações no deserto de Los Alamos, no Novo México, além de instalações em outras cidades . O projeto era coordenado militarmente pelo general Groves e tinha como diretor científico Robert Oppenheimer.

O projeto Manhattan foi o maior projeto científico de todos os tempos, em termos de verba (2 Bilhões de dólares) e pessoas envolvidas (mais de 5000 diretos e 250.000 indiretos) contando com os cientistas mais importantes da física teórica e experimental.

Massa Crítica

Para construir uma bomba atômica é necessário atingir a chamada “massa crítica”de urânio 235 ( o urânio natural possui apenas 0,7%, de U 235).

Urânio 235 abaixo da massa crítica, quando separados

detonadores

Mas a Alemanha se rendeu antes....

Não havia mais “motivo”para o uso da bomba.

Leo Szilard destinou um relatório ao Presidente Roosevelt, assinado também por outros cientistas, dizendo que não seria mais necessário a utilização das bombas. Einstein também enviou uma carta ao presidente.

Em 12 de abril de 1945 Roosevelt morre.

É substituído por Harry Truman, que criou um comitê para decidir sobre o uso da bomba.

Em 1º de junho foi recomendado seu lançamento imediato

Szilard elaborou o relatório Frank, sobre as conseqüências políticas e sociais do uso da bomba. Terminava sugerindo que se fizesse uma demonstração do poder da bomba em lugar deserto. Mas ele foi rejeitado.

No dia 16 de julho, às 5:29:45 em uma cidadezinha próxima ao deserto do Novo México (Alamogordo) os habitantes viram o Sol nascer mais cedo.

Oppenheimer citou o Bhagavad-gita, quando Vishnu tenta convencer o príncipe a cumprir seu dever e para isto toma a forma de muitos braços: “Agora, tornei-me a morte, o destruidor dos mundos”

Em 6 de agosto de 1945 a cidade de Hiroshima saiu do mapa: uma bomba de urânio 235, apelidada de Little Boy foi lançada sobre o Japão.

Poder de fogo: 12,5 kton

Em 9 de agosto outra bomba mais potente foi lançada, agora sobre a cidade de Nagasáki. FAT MAN

Jornal argentino noticiando a explosão de Hiroshima

Explosão de Hiroshima

Explosão de Nagasáki

ATENÇÃO

As próximas imagens podem ser muito fortes para pessoas mais sensíveis.

Numero de mortos e feridos:

HIROSHIMA NAGASÁKI

Total de atingidos

136.000 64.000

Mortos (1ºDia) 45.000 22.000

Final de 1945 140.000 70.000

Após 5 anos 200.000 140.000

Feridos 72.000 25.000

Fusão Nuclear

Podemos gerar energia quebrando um átomo pesado (urânio e plutônio) ou juntando átomos leves (isótopos do hidrogênio)

nêutron

prótondeutério

Trítio

Hélio

Energia

Para que a fusão aconteça é necessário fornecer energia, a principal forma é através do calor. Para que ocorra uma fusão nuclear deve-se atingir pelo menos: 10.000.000 ºC

Onde podemos conseguir essa temperatura?

Detonando uma bomba atômica de fissão: 100.000.000 ºC

Portanto a bomba de fissão é a espoleta da bomba de fusão (bomba de hidrogênio, bomba H ou bomba termonuclear)

Poder de Destruição

As bombas que caíram em Hiroshima e Nagasáki, tinham em torno de: 12,5 e 20 kton, respectivamente (1 kton=mil toneladas de dinamite).As bombas de hidrogênio, não possuem limite de potência (pois não possuem massa crítica), sendo assim chegam a 20 Megatons e até 50 Megatons.

Raio de Destruição (em Km)Regiões 10 Kilotons 1 Megaton

1 0,8 42 1,6 63 2,8 10,44 4 12,45 4,8 16

(1) Ponto de vaporização: 98% de fatalidades:ventos:320mph(2) Total destruição: 90% de fatalidades; ventos: 290 mph(3) Severos danos: 65% fatalidades, 30% feridos, 260mph(4) Danos térmicos: 50% fatalidades; 45% feridos, 140mph(5) Fogo e vendaval: 15% fatalidades; 50% feridos, 98 mph

Corrida Armamentista Nuclear1945 – Alamogordo, Hiroshima e Nagasaki - EUA

1949 – Deserto do Casaquistão União Soviética

1952 – Ilha de Elugelab (atol de Eniwetok, pacífico) – EUA 1º. teste com bomba H - 10Mtons

1953 – União soviética testa bomba H

1954 – Atol de Bikini (ilhas Marshall), EUA 15 Mtons

1955 – União soviética lança bomba H de avião.

1963 – Assinado em Moscou tratado proibindo o teste a céu aberto Até essa data: EUA 183 testes, USS: 118, UK: 18, França: 4 ( a França recusou-se a assinar o tratado).

31 dos testes subterrâneos realizados em Nevada deixaram escapar radioatividade para a atmosfera.

1962 – Crise dos Mísseis

Até 1964: EUA, União Soviética, Inglaterra e França eram os únicos que tinham armas nucleares. Nesse Ano a China realiza teste nuclear.

1974 – Índia faz um teste nuclear

1978 – Suspensão da bomba de nêutrons

1979 – Tratado Salt II não foi ratificado pelo congresso dos EUA

1983 – Projeto Guerra nas Estrelas de Reagan rompe negociações.

1968 – Tratado de não proliferação das armas nucleares.

1972 – Tratado Salt I de desarmamento

1987 acordo para eliminação de mísseis de médio e curto alcance.

Após 1991 desintegração da União Soviética e mais acordos.

1996 – França realiza um teste na polinésia francesa 120 ktons

Referências Bibliográficas:- Evgueni Chazov Leonid LLin Anguelina Guskova –

Perigo: Guerra Nuclear – Uma análise dos médicos soviéticos – CEBES – 1984

- Dias Junior, José Augusto e Roubicek, Rafael – O brilho de mil sóis – História da bomba atômica. – Ática editora. – 2005 – 6ª. Edição

- http://www.qmc.ufsc.br/qmcweb/artigos/nuclear/bomba.html - capturado em 12/09/2007

- http://www.terra.com.br/istoe/ensaios_fotograficos/armas_nucleares/index.htm - capturado em 12/09/2007

- http://www.youtube.com/watch?v=JxzPN-vdP_0 capturado em 14/05/2010

A Bomba

A Bombaé uma flor de pânico apavorando os floricultoresA Bombaé o produto quintessente de um laboratório falidoA Bombaé miséria confederando milhões de misériasA Bombanão destruirá a vidaO Homem(tenho esperança)liquidará a bomba

Carlos Drummond de Andrade