Funcionamento da bombas nucleares

Certamente você já leu livros de história informando sobre as bombas nucleares usadas na Segunda Guerra Mundial. E também deve ter assistido a filmes de ficção científica onde bombas nucleares foram lançadas ou detonadas (" Limite de Segurança", "Dr. Fantástico", "O Dia Seguinte", "O Testamento", "Sombras no Futuro" e "O Pacificador", apenas para citar alguns). Nos noticiários, enquanto muitos países têm negociado o desarmamento de seus arsenais de armas nucleares, outros têm procurado desenvolver programas de armas nucleares.

Sabe-se que esses artifícios possuem um poder imenso de destruição, mas como eles funcionam? Neste artigo, falaremos sobre a física que faz da bomba nuclear algo tão poderoso, como ela é projetada e o que acontece após a sua explosão.

Imagem cedida pela NARA Teste de canhão atômico, 1953

As bombas nucleares utiliza-se das forças, fortes e fracas, que mantêm o núcleo do àtomo unido, em especial os átomos com núcleos instáveis. Há dois modos básicos de a energia nuclear ser liberada a partir de um átomo:

• fissão nuclear: o núcleo de um átomo pode se fissionar em dois fragmentos menores contendo nêutrons. Este método geralmente envolve isótopos de urânio (urânio-235, urânio-233) ou plutônio-239;
• fusão nuclear: a partir de dois átomos menores, normalmente hidrogênio ou isótopos de hidrogênio (deutério, trítio), é possível formar um átomo maior (hélio ou isótopos de hélio); de maneira análoga, o sol produz energia.

A radiação tanto em ficção científica como na vida real. Por exemplo, quando a Enterprise aproxima-se de uma estrela em "Star Trek" (Jornada nas Estrelas) um membro da tripulação avisa sobre os níveis de radiação. No livro de Tom Clancy, "The Hunt for Red October" (Outubro Vermelho), o submarino russo tem um acidente com o reator nuclear com vazamento de radiação, forçando a tripulação a abandonar a embarcação. Nas usinas nucleares de Three Mile Island e Chernobyl foram liberadas substâncias radioativas na atmosfera em acidentes nucleares.

A radiação nuclear pode ser ao mesmo tempo extremamente benéfica e altamente perigosa. Depende apenas de como ela é usada. Materiais nucleares, ou seja, substâncias que emitem radiação nuclear são razoavelmente comuns e de muitas maneiras freqüentes no vocabulário cotidiano. Você provavelmente já ouviu e usou muitos dos seguintes termos:

• urânio
• plutônio
• raios alfa
• raios beta
• raios gama
• raios-X
• raio cósmicos
• radiação
• energia nuclear
• bombas nucleares
• lixo nuclear
• chuva radioativa
• fissão nuclear
• bomba de nêutrons
• meia-vida
• gàs radônio
• detectores de fumaça por ionização
• datação com carbono-14