Translate

Bomba H: A energia da destruição

 


Este o cogumelo mais venenoso da Terra. E o símbolo mais assustador da história humana. Na verdade, trata-se de uma nuvem, mas não de uma nuvem comum. Ela resulta da explosão de uma bomba de hidrogênio. Como se estivesse iluminada por mil sóis, pode ser vista – dois minutos após a detonação de 80 quilômetros num raio de 80 quilômetros.

Em 1952, no atol de Enewetak, no oceano Pacífico, os Estados Unidos fizeram explodir pela primeira vez uma bomba desse tipo. A energia produzida foi tamanha que a ilha onde se realizou a experiência simplesmente desapareceu. E a temperatura no centro da bomba, no momento da detonação, foi avaliada em 100 milhões de graus centígrados. O poder de destruição daquele engenho era maior que o de todas as bombas químicas convencionais juntas usadas na II Guerra Mundial. Tão extraordinária força explosiva seria porém considerada pequena em comparação com a das bombas nucleares detonadas nos anos seguintes pelos EUA e URSS e cujo poder é tão grande que, para ser medido, foi criada uma unidade correspondente a 1 milhão de toneladas de dinamite, o megaton.

 

Imagem 01 - Acervo: Ludus Schola 
Explosão de um a Bomba formando o famoso cogumelo.


Morto por fogo e por água

 

A ideia de uma guerra nuclear, em que certamente não haverá vencidos nem vencedores, ou melhor, haverá apenas vencidos (visto que uma conflagração dessas significará o fim da civilização tal como a entendemos), parece mais remota nos anos 60 do século XX que na década anterior.

Os dois primeiros sócios do assim chamado clube nuclear Esta dos Unidos e União Soviética esforçam-se para proscrever o uso de bombas de hidrogênio e impedir que outros países também passem a construí-las. E deram exemplo em 1963, ao assinarem em Moscou o Tratado de Proscrição de Experiências Nucleares e convidando todos os países a ratificar o acordo. (Apenas a França e a República Popular da China deixaram de fazê-lo.) Nos termos do pacto, as nações comprometem-se a não realizar testes nucleares na atmosfera, mas apenas subterraneamente.

Uma bomba de hidrogênio detonada subterraneamente acarreta apenas um ligeiro tremor de terra. Já as consequências de uma explosão nuclear na atmosfera são aterrorizadoras: destruição completa de quaisquer construções num raio de 6 km; pulverização dos vidros de janelas até 150 km – ou mais – de distância; terríveis incêndios – causados só pelo calor produzido – numa área de 15 km. Entretanto, os efeitos mais letais e duradouros da bomba não ocorrem imediatamente. 


Imagem 02 - Acervo: Ludus Schola 


Devastação que uma bomba H causaria num centro habitado. A chuva radioativa afeta áreas muito amplas, de centenas de km² de superfície.



Leia também: O átomo

E seu causador direto é aquela nuvem em forma de cogumelo que resulta da explosão. Ela se transforma em chuva e poeira radiativas, que os ventos se encarregam naturalmente de espalhar. Sabe-se que, num raio de 200 km da explosão, todos os seres vivos estariam expostos a uma dose fatal de poeira radiativa. A região contaminada permanecerá completamente inabitável durante meses ou até anos a fio.

No entanto, a mesma energia que permite a explosão de bombas H pode tornar a vida humana fantasticamente mais confortável. Algumas indicações nesse sentido já podem ser percebidas nos resultados das primeiras experiências – desta vez para fins pacíficos com essa fonte de energia

Num futuro talvez não muito distante, casas serão iluminadas por centrais atômicas, que também produzirão força para alimentar as fábricas. Será até uma solução mais barata que a da energia elétrica, pois sua fonte será o hidrogênio pesado da água. E dois terços do globo estão recobertos de água.

Bombas atômicas e de hidrogênio também poderão escavar túneis, mudar o curso de rios. Já se pensa, aliás, em abrir um novo canal entre o Atlântico e o Pacífico (pelo México) usando energia atômica. E, por falar em oceanos, os soviéticos construíram um quebra-gelos, o “Lênin”, que se locomove graças ao calor de um reator nuclear, ao invés de depender da tradicional caldeira. Assim, o navio não precisa voltar com frequência à base para se reabastecer.

 

H: fusão A: fissão


A bomba de hidrogênio funciona de acordo com princípios enunciados pelo físico Albert Einstein, segundo os quais pode produzir-se energia diretamente a partir da destruição de matéria. A relação é colossal: da completa destruição de um quilo de matéria resultam 25 bilhões de quilowatts-hora de energia. Uma cidade como São Paulo, por exemplo, que consome perto de 25 milhões de kwh num dia, poderia ser alimentada nesse período pela total destruição se fosse possível fazê-lo – de apenas um grama de matéria.

A destruição de matéria, cuja consequência é a libertação de fantásticas quantidades de calor e energia, no caso que estamos tratando acontece por causa de uma reação – a fusão – em que os núcleos de dois átomos de hidrogênio pesado (deutério) se juntam para formar um núcleo de hélio. Mas veja bem: não se trata de uma reação química, e sim de uma reação nuclear. A distinção é fundamental, porque o núcleo do átomo de hélio produzido não pesa tanto quanto os núcleos de deutério que se combinam para formá-lo. O peso que se perde na fusão transforma-se em energia.

É óbvio que a “receita” exata para fabricar uma bomba H é o segredo dos segredos. Mas tem-se uma ideia aproximada do processo. É sabido que a matéria-prima da bomba são os núcleos de átomos de deutério. (A diferença entre os átomos comuns de hidrogênio e os de deutério consiste no seguinte: o núcleo do átomo de hidrogênio tem apenas um próton, ao passo que o núcleo do átomo de deutério é um próton e um nêutron.) Bomba e detonador (provavelmente uma bomba atômica) precisam ficar fechados numa caixa muito forte, para que o calor do detonador seja contido o maior espaço de tempo possível. Se não, a fusão poderá deixar de ocorrer.

Não é um problema simples detonar uma bomba H. A reação requer uma quantidade considerável de energia para começar. É que os núcleos de hidrogênio possuem todos carga elétrica positiva e, portanto, se repelem. A fim de contornar esse obstáculo, é preciso fazer com que os núcleos se choquem um contra o outro a uma velocidade muito grande, para vencer a repulsão das cargas positivas. Ora, tal velocidade só pode ser alcançada submetendo o material de fusão a temperaturas elevadíssimas. Como conseguir tanto calor? Por outra bomba nuclear. Ou seja, o detonador de uma bomba H é uma bomba atômica.

A bomba A também usa a reação nuclear para criar sua energia, porém o processo é diferente. Baseia-se não na fusão de dois núcleos, mas no rompimento – fissão – de um. No caso da bomba A, os núcleos de urânio-235 ou plutônio-239, muito maiores, rompem-se em numerosos fragmentos, que os cientistas chamam de produtos de fissão.

Os produtos de fissão pesam ao todo menos que o núcleo original. Como se pode imaginar, o peso perdido transformou-se em energia, como acontece com a bomba H. E a energia produzida é a necessária para vencer a repulsão das cargas elétricas positivas dos núcleos de deutério, o que equivale a uma aceleração em um potencial de mais de um milhão de volts. O esforço compensa, porque a energia liberada depois dessa reação nuclear é pelo menos 10 vezes maior.

 

Pouco tempo, muito calor

 

Todo esse problema aparece com nitidez nas experiências com energia nuclear para fins pacíficos. É que os materiais empregados se vaporizam a temperaturas ainda inferiores às necessárias para desencadear a fusão. O remédio encontrado consiste em manter os núcleos de deutério em íntima conexão com campos magnéticos e elétricos, num recipiente que é uma garrafa magnética, em que o gás é aquecido por descargas elétricas de alta intensidade.

Trata-se, entretanto, de um remédio parcial, porque é difícil sustentar por tempo suficiente a elevada temperatura para que a reação de fusão se concretize. E quando se fala em tempo suficiente não se cogita de horas nem de minutos. O tempo necessário para que se dê a fusão é menor que um milésimo de segundo.


 + A longa marcha dos alimentos


Se o Sol for domado
 

Conseguir controlar o processo de fusão equivalerá a domar o Sol. Quando isto acontecer, com um quilo de deutério será possível obter 100 milhões de grandes calorias. Para se ter ideia do que essa cifra representa, basta lembrar que um quilo de petróleo fornece 10 mil calorias; logo, o deutério é um combustível 10 mil vezes mais poderoso. 


Imagem 03: Acervo Ludus Schola


Daí, um automóvel que consuma 10 litros de gasolina por dia poderá rodar teoricamente durante 30 anos com um só quilo de deutério, sem precisar de reabastecimento. E os foguetes interplanetários poderão dispensar as grandes reservas de combustível, cujos tanques pesam algumas vezes mais que a própria nave.


Nenhum comentário:

Postar um comentário

MÉTODO DE ENSINO: TRIVIUM ET QUADRIVIUM. LUDUS SCHOLA - ESCOLA COOPERATIVA DE ENSINO (sem fins lucrativos).