Armas nucleares # 1

Bem pessoal, estou de volta, a vida continua, e tentando fazer um bom post.

Hoje é um especial sobre armas nucleares, mas tem tanta coisa pra se falar sobre isto que decidi dividir em 3 ou 4 partes.

Hoje nós falaremos sobre os princípios da reação em cadeia, sobre a fusão atômica, sobre as bombas A e H e sobre a radiação:
As armas nucleares tem uma estranha beleza contida nelas, mas são assombrosas, e extremamente mortais. São armas poderosas, usadas pela primeira vez em 1945 ao final da segunda guerra mundial, contra os japoneses.

Mas para entendermos estas armas temos de compreender seu principio, como funcionam, e a fonte seu poder, o que causam, são coisas que temos de compreender antes de ir mais a fundo neste tema.

Toda bomba nuclear usa o principio da reação em cadeia, o mais simples é a fissão nuclear, gerada quando um átomo de urânio 235 é bombardeado por nêutrons livres liberando mais nêutrons, liberando átomos de átomos de Bario e Criptônio, que ao serem atingidos liberam nêutrons livres que atingem mais átomos de Urânio e assim por diante.

Reação em cadeia

Este processo libera uma quantidade X de energia e que pode liberar ate 10.000.000ºC em energia térmica, em uma região de cerca de 800 - 1 km, fora desta região destroços radioativos formam uma nuvem que varrem o equivalente a uma pequena cidade.

Mas por que Urânio 235?

Bem a fissão nuclear não ocorre em qualquer material, é necessário material radioativo, pelo fato de que para ser possível que o átomo libere nêutrons livres é necessário que o átomo seja instável, e o fato do átomo ser instável libera radiação.

Apesar de que a fissão é um meio muito eficiente de se liberar energia não chega nem perto do que a fusão atômica pode fazer, para se ter uma base, a fusão é o processo que as estrelas usam para emitir seu calor e sua luminosidade.

Mas realizar uma fusão atômica artificialmente a historia muda o cenário, uma estrela tem calor e e energia suficientes para realizar o processo de fusão por bilhões de anos, mas na Terra existem poucas coisas capazes de conseguir o calor necessário para realiza-la. E uma destas coisas é a bomba atômica.

A bomba atômica é utilizada como espoleta para realizar a fusão nuclear em uma bomba de hidrogênio como nas imagens a seguir. 

Bomba atômica normal

Bomba de hidrogênio

A bomba de hidrogênio tem uma pequena quantidade dos isótopos de hidrogênio dentro dela, deutério e tridio , e quando a fissão é ativada a temperatura se eleva tanto que acontece a fusão, dois átomos de hidrogênio em 1 átomo de hélio. Essa reação libera tanta energia que perto delas a bomba de fissão parece uma bombinha de pólvora.

Olhe as comparações:

A área em rosa é a bomba de Nagasaki, a em vermelho é a bomba mais poderosa que a homem já fez, a Tzar.

Para se ter uma ideia numérica de tamanho, a bomba de Nagasaki atingiu um raio de aproximadamente 1 Km com cerca de 18( 18.000 toneladas de dinamite) Kilotons, uma bomba de fissão, a bomba Tzar, a mais poderosa já construída abrangeu aproximadamente um raio de 40 Km, esta tinha no total 57 megatons( 57 milhões de toneladas de dinamite) e era uma bomba de Hidrogênio.

Olhe a tabela a baixo e veja a liberação de energia em diferentes explosões.

Reações que liberam energia

Tipos de reação – Química – Fissão – Fusão

Exemplos de reação - C + O₂ -> CO₂  -  n + U²³⁵ -> Ba¹⁴³ + Kr⁹¹ + 2 n  -  H² + H³ -> He⁴ + n

Combustível Típico – Carvão - UO₂ (3% U²³⁵ + 97% U²³⁸) - Deutério & Lítio

Temperatura para reação (C) – 873 – 1273 - 10⁶

Energia liberada por kg de Combustível (J/kg) - 3,3 × 10⁷ - 2,1 × 10¹² - 3,4 × 10¹⁴

Fonte da tabela (http://astro.if.ufrgs.br/estrelas/node10.htm)

Para resumir, com 1 quilo de combustível para fissão, a energia liberada é de 2.100.000.000.000 de joules enquanto para cada quilo de combustível para a reação de fusão a energia é de 340.000.000.000.000 de joules e isso é muita energia.

Agora que vocês já viram a explicação sobre a liberação de energia destas armas, saiba o que vem depois, a radiação, a radiação é a pior parte que existe é uma força letal, que surge imediatamente após a explosão, contaminado os solos, as aguas e as pessoas, o contato com radiação deixa a pessoa doente.

Existem três tipos principais de radiação que podem ser liberadas por materiais radioativos, e consequentemente bombas atômicas:

- a radiação alfa:

É o tipo mais básico de radiação, tem carga positiva e é composta de matéria, muito comum em usinas nucleares, chumbo é eficiente contra este tipo de radiação. Não é tão perigosa.

-a radiação beta:

É o segundo tipo de radiação, também composta de matéria tem carga negativa, é encontrada principalmente em usinas nucleares. É mais perigosa que a alfa.

- a radiação gama:

Esta é a radiação mais, digamos, poderosa dos três tipos. Composta apenas de energia é bem mais perigosa que a alfa e a beta pelo fato de para conte-la é preciso vários materiais. (straussdesbravandoouniverso)