Bomba Atomica

bomba atómica , ou com maior rigor bomba nuclear, é uma arma explosiva cuja energia deriva de uma reação nuclear e tem um poder destrutivo imenso — dependendo da potência uma única bomba é capaz de destruir uma grande cidade inteira. Bombas atômicas só foram usadas duas vezes em guerra, ambas pelos Estados Unidos contra o Japão, nas cidades de Hiroshima e Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial (consistindo em um dos maiores ataques a uma população civil, quase 200 mil mortos, já ocorridos na história). No entanto, elas já foram usadas centenas de vezes em testes nucleares por vários países.

Muitos confundem o termo genérico "bomba atômica" com um aparato de fissão. Por bomba atômica, entende-se um artefato nuclear passível de utilização militar via meios aéreos (caças ou bombardeiros) ou lançamento por mísseis. Entretanto, mesmo neste sentido o termo bomba atômica mostra-se não muito adequado pois bombas tradicionais lançadas por aviões ou mísseis também têm suas energias liberadas a partir de átomos (pela eletrosfera durante as reações químicas), entretanto, mostrando-se o termo bomba nuclear certamente mais adequado para se fazer referências aos artefatos no escopo deste artigo. Por ogivas nucleares, entende-se as armas nucleares passíveis de utilização em mísseis. Já os artefatos nucleares não são passíveis de utilização militar, servindo portanto, somente para a realização de testes, como foi o caso do artefato de Trinity (o primeiro detonado) ou o caso do artefato nuclear norte-coreano testado em 9 de Outubro de 2006.

As potências nucleares declaradas são os EUA, a Rússia, o Reino Unido, a França, a República Popular da China, a Índia, o Paquistão e Israel. Estes países já possuem o material para fins ofensivos. Outra nação que já testou armamento nuclear foi a Coreia do Norte, porém assinou um acordo com a ONU para se desarmar, devido a embargos econômicos e a forte pressão norte americana.

O arsenal nuclear é, hodiernamente, uma "moeda de troca" ou uma poderosa "força de barganha" nas relações políticas entre as nações nestes tempos de comércio global. Tanto é assim que os países que possuem assento permanente no Conselho de Segurança da ONU são potências nucleares.

Tipos de armas nucleares

Operação Castelo, Evento Castle Romeo - A 11-megaton ROMEO, este evento foi parte da Operação Castelo. Ela foi detonada perto de uma barcaça no atol de Bikini, em 26 de março de 1954.

As bombas atômicas são normalmente descritas como sendo apenas de fissão ou de fusão com base na forma predominante de liberação de sua energia. Esta classificação, porém, esconde o fato de que, na realidade, ambas são uma combinação de bombas: no interior das bombas de hidrogênio, uma bomba de fissão em tamanho menor é usada para fornecer as condições de temperatura e pressão elevadas que a fusão requer para se iniciar. Por outro lado, uma bomba de fissão é mais eficiente quando um dispositivo de fusão impulsiona a energia da bomba. Assim, os dois tipos de bomba são genericamente chamados bombas nucleares.

Bombas de fissão nuclear

São as que utilizam a chamada fissão nuclear, onde os pesados núcleos atômicos do urânio ou plutônio são desintegrados em elementos mais leves quando são bombardeados por nêutrons. Ao bombardear-se um núcleo produzem-se mais nêutrons, que bombardeiam outros núcleos, gerando uma reação em cadeia. Estas são as historicamente chamadas "Bombas-A", apesar de este nome não ser preciso pelo fato de que a chamada fusão nuclear também é tão atômica quanto a fissão. As bombas nucleares também são resultado do encontro dos prótons com os nêutrons.

Bombas de fusão nuclear

Reação de implosão no núcleo de uma Bomba atômica.

Baseiam-se na chamada fusão nuclear, onde núcleos leves de hidrogênio e hélio combinam-se para formar elementos mais pesados e liberam neste processo enormes quantidades de energia. Bombas que utilizam a fusão são também chamadas bombas-H, bombas de hidrogênio ou bombas termonucleares, pois a fusão requer uma altíssima temperatura para que a sua reação em cadeia ocorra. A bomba de fusão nuclear é considerada a maior força destrutiva já criada pelo homem, embora nunca tenha sido usada em uma guerra.

Oficialmente, a mais poderosa Bomba de fusão nuclear já testada atingiu o poder de destruição de 57 Megatons - conhecida como Tsar Bomba - em um teste realizado pela URSS em outubro de 1961. Esta bomba tinha mais de 5 mil vezes o poder explosivo da bomba de Hiroshima, e maior poder explosivo que todas as bombas usadas na II Guerra Mundial somadas (incluindo as 2 bombas nucleares lançadas sobre o Japão) multiplicado 10 vezes.

Bomba suja

Acelerador de partículas fabricado pela Philips-Eindhovenem 1937 para a pesquisa e desenvolvimento de bombas atômicas.

Bomba suja é um termo atualmente empregado para designar uma arma radioativa, uma bomba não-nuclear que dispersa material radioativo que fica armazenado em seu interior. Quando explode, a dispersão de material radioativo causa contaminação nuclear e doenças semelhantes às que ocorrem quando uma pessoa é contaminada pela radiação de uma bomba atômica. As bombas sujas podem deixar uma área inabitável por décadas.

Um exemplo prático do que pode acontecer no caso de um lançamento de uma bomba suja foi o bombardeamento da Usina Nuclear iraquiana que causou a morte de milhares de crianças iraquianas. Após o lançamento da bomba, pessoas apresentaram problemas respiratórios irreversíveis e contaminação corporal intensa vindo a falecer ou desenvolver sintomas cancerígenos irreversíveis.

A bomba suja, mesmo com poucos quilos de lixo atômico, quando dispersados diretamente na atmosfera, pode ocasionar uma nuvem de material radioativo e envolver uma cidade inteira provocando a morte de milhares de pessoas.

Bomba de nêutrons (neutrões)

Uma última variante da bomba atômica é a chamada bomba de nêutrons, em geral um dispositivo termonuclear pequeno, com corpo de níquel ou cromo, onde os nêutrons gerados na reação de fusão intencionalmente não são absorvidos pelo interior da bomba, permitindo que escapem. As emanações de raios-X e de nêutrons de alta energia são seu principal mecanismo destrutivo. Os nêutrons são mais penetrantes que outros tipos de radiação, de tal forma que muitos materiais de proteção que bloqueiam raios gama são pouco eficientes contra eles. As bombas de nêutrons têm ação destrutiva apenas sobre organismos vivos, mantendo, por exemplo, a estrutura de uma cidade intacta. Isso pode representar uma vantagem militar, visto que existe a possibilidade de se eliminar os inimigos e apoderar-se de seus recursos.

Armas nucleares táticas ou de uso tático

Navio estadunidense testa uma carga de profundidade nuclear lançada por foguete anti-submarino (1962)

Arma de destruição em massa

Por tipo

Biológica Química Nuclear Radiológica

São armas nucleares de pequeno poder explosivo, geralmente na faixa de 0,5 a 5 quilotons. Geralmente seu uso tático é muito específico e envolve utilizar apenas uma das principais formas de energia liberada pela bomba, o poder de destruição e calor ou o pulso eletromagnético (PEM). Mesmo com poder explosivo reduzido, estas armas têm efeito radioativo, o que sempre dificultou seu amplo emprego.

O uso de armas nucleares táticas seria destinado principalmente para o emprego contra as forças armadas do adversário. Esta função seria de importância maior se as forças-alvo se encontrassem próximas às forças que estão lançando a bomba, já que isto impediria o uso de uma arma de grande poder destrutivo que pudessem atingir também a força lançadora.

Também são empregadas como ogivas das cargas de profundidade nucleares, para uso anti-submarino a grandes profundidades.

Durante a Guerra Fria este tipo de arma chegou a ser usada como ogiva em mísseis ar-ar pelas forças armadas dos Estados Unidos e URSS. O objetivo deste tipo de míssil era seu uso contra bombardeiros estratégicos de altas altitudes, onde o pulso eletromagnético (PEM) da arma era mais eficaz para danificar os equipamentos eletrônicos dos bombardeiros adversários do que a própria onda de choque da explosão da bomba, minimizada pelo ar rarefeito.

Atualmente são substituídas com vantagens por outras armas convencionais que produzem pulsos eletromagnéticos ou grande quantidade de calor e pressão. As bombas de pulso eletromagnético, ou bombas de energia direta como o JSOW, que produz uma descarga eletromagnética de micro-ondas direcionadas, substituem as armas nucleares táticas na função de danificar equipamentos eletrônicos, de computação ou comunicação em pequenas áreas. Quando o objetivo é simplesmente destrutivo, podem ser substituídas pelas bombas termobáricas mais poderosas, que mesmo sendo armas convencionais, produzem poder de destruição equivalente a 1 quiloton, sendo que EUA e Rússia já anunciaram possuir armas termobáricas com poder destrutivo equivalente a 5 e 11 quilotons respectivamente. A Rússia já utilizou armas termobáricas contra bunkers subterrâneos na Chechênia e os Estados Unidos utilizaram este tipo de armamento no Afeganistão e no Iraque.

Efeitos

O ensaio Sedan, em 1962, foi uma experiência levada a cabo pelos Estados Unidos no uso de armas nucleares para escavar grandes quantidades de solo.

Os efeitos predominantes de uma bomba atômica são a explosão e a energia térmica (calor), a liberação de radiação (raios-X, gama, nêutrons) e o pulso eletromagnético. Em relação aos efeitos térmicos da bomba, estes são muito semelhantes aos dos explosivos convencionais de alta potência. A principal diferença é a capacidade de liberar uma quantidade imensamente maior de energia de uma só vez.

O dano produzido pelas três formas iniciais de energia liberada (calor, pulso eletromagnético e radiação) difere de acordo com o tamanho da arma. As bombas de nêutrons, por exemplo, foram criadas para produzir o máximo possível de radiação, enquanto a bomba de PEM para liberar energia eletromagnética na faixa das micro-ondas.

A energia liberada na explosão segue a equação de Einstein, E=mc², onde E é a energia liberada, m é a massa da bomba que "some" na explosão e c (celeritas) é a velocidade da luz.

Bomba de Hidrogenio

Uma bomba de hidrogênio, designação mais adaptada ao seu significado bomba termonuclear, é uma bomba que consegue ser até 750 vezes mais forte do que qualquer bomba nuclear a fissão.

Em março de 1938, uma conferência foi organizada pela Carnegie Institution, de Washington, para unir astrônomos e físicos. Um dos participantes foi o imigrante alemão Hans Albrecht Bethe (1906-2005). Logo após a conferência, Bethe desenvolveu a teoria de como a fusão nuclear podia produzir a energia que faz as estrelas brilharem. Esta teoria foi publicada no seu artigo A Produção de Energia nas Estrelas, publicado em 1939, e que lhe valeu o prêmio Nobel em 1967.

Hans Bethe tomou os melhores dados das reações nucleares existentes e mostrou, em detalhe, como quatro prótons poderiam ser unidos e transformados em um núcleo de hélio, libertando a energia que Eddington havia sugerido. O processo que Bethe elaborou no seu artigo, atualmente conhecido como o Ciclo do carbono, envolve uma cadeia complexa de seis reações nucleares em que átomos de carbono e nitrogênio agem como catalisadores para a fusão nuclear. Naquela época, os astrônomos calculavam que a temperatura no interior do Sol fosse de cerca de 19 milhões de Kelvin, e Bethe demonstrou que, àquela temperatura, o ciclo do carbono seria o modo dominante de produção de energia.

Na mesma época, além de Hans Bethe, o físico alemão Carl Friedrich von Weizäcker (1912-) e Charles Critchfield (-1994) identificaram várias das reações de fusão nuclear que mantêm o brilho das estrelas.

A descoberta da fissão nuclear ocorreu a 10 de dezembro de 1938 e foi descrita num artigo submetido ao Naturwissenchaften a 22 de dezembro de 1938, pelos alemães Otto Hahan (1879-1968) e Fritz Strassmann (1902-1980) e pela austríaca Lise Meitner (1878-1968).

O italiano Enrico Fermi (1901-1954) foi uma das pessoas mais importantes no desenvolvimento teórico e experimental da bomba atômica. Quando Benito Mussolini (1883-1945) aprovou o Manifesto della Razza a 14 de Julho de 1938, impondo leis racistas na Itália fascista, Enrico decidiu aceitar o emprego oferecido pela Columbia University, nos Estados Unidos. Ele e a sua família partiram de Roma para a cerimônia de entrega do Prémio Nobel a Fermi em Dezembro de 1938 e nunca retornaram à Itália. O Nobel foi-lhe dado por seu estudo sobre a radioatividade artificial, com as suas experiências de bombardeamento de urânio com neutrões, criando novos elementos mais pesados, e o seu aumento pela redução da velocidade dos neutrões. Fermi havia descoberto que quando ele colocava uma placa de parafina entre a fonte de neutrões e o urânio, aumentava a radioactividade, pois aumentava a chance do neutrão ser absorvido pelo núcleo de urânio.

Em 1934, o húngaro Leo Szilard (1898-1964) já havia patenteado a ideia da reação em cadeia e, a 2 de dezembro de 1942, Fermi conseguiu construir uma massa crítica de U235/U238 não separados (na natureza somente 0,7% são do U235 que é ativo), usando grafite para reduzir a velocidade dos neutrões e acelerar a produção de neutrões secundários. Na experiência, ele utilizou barras de cádmio como absorventes de neutrões para regular a experiência e produziu um crescimento exponencial do número de neutrões, isto é, uma reação em cadeia.

Em 1939, os físicos já sabiam que água pesada agia como um moderador, isto é, redutor de velocidade dos neutrões, como a parafina. A água normal (leve) consiste de dois átomos de hidrogênio (H) e um átomo de oxigênio (O). Na água pesada, dois isótopos de hidrogênio, deutério, unem-se com o oxigênio. Água pesada é ainda hoje utilizada como moderador em reatores nucleares de urânio natural.

Em 1939, Szilard convenceu Albert Einstein (1879-1955), um importante físico, com quem ele tinha trabalhado em 1919 em Berlim, a mandar uma carta para o presidente americano Franklin Delano Roosevelt (1933-1945) sobre o desenvolvimento pelos alemães de armas atômicas e pedindo ao presidente que iniciasse um programa americano, que mais tarde se chamaria Projecto Manhattan, chefiado pelo americano Julius Robert Oppenheimer (1904-1967), e levaria ao desenvolvimento do Los Alamos National Laboratory, ao teste Trinity, a 16 de Julho de 1945, com a explosão da primeira bomba atômica em Alamogordo, no Novo México, e à construção das bombas Little Boy (de 20 mil toneladas de T.N.T - 20 KiloTons) e Fat Man, que seriam utilizadas em Hiroshima e Nagasaki em 6 e 9 de Agosto de 1945.

O húngaro Edward Teller (1908-2003), sob protestos de Fermi e Szilard, chefiou o desenvolvimento da bomba de fusão de hidrogênio, que utiliza uma bomba de fissão como gatilho para iniciar a colisão do deutério com o trítio. A bomba de hidrogênio, Ivy Mike (com intensidade equivalente à detonação de 10,4 megatoneladas de T.N.T.) foi testada a 31 de Outubro de 1952, em Eniwetok.

A primeira bomba de hidrogênio explodiu durante uma experiência feita pelos Estados Unidos da América em 1952. Detonou com uma força de dez megatons, igual à explosão de dez milhões de toneladas de TNT, um forte explosivo convencional. A potência desta terrível arma mostrou ser 750 vezes superior à das primeiras bombas atômicas e suficiente para arrasar qualquer grande cidade.

Em 1961, a Rússia experimentou a bomba mais poderosa até então concebida (apelidada de Tsar Bomba), à qual foi atribuída uma força de 57 megatons.

Até os dias de hoje, início do século XXI, ainda não é possível controlar a reação de fusão nuclear para aplicações pacíficas, como já é realizado como a fissão nuclear. Um dos fatores que pesam contra o seu uso é a falta de uma maneira para se controlar temperaturas altíssimas (cerca de 100 milhões de graus Celsius).

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