Ao todo, bombas nucleares já foram usadas em combates somente duas vezes, em 1945, durante a Segunda Guerra Mundial. Na ocasião, as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki foram bombardeadas, e culminaram, além da rendição do país no conflito, em centenas de mortes e destruição em massa. Pensando nisso, o TechTudo entrevistou o físico brasileiro Luciano Ricco, pós-doutorando na Universidade de Reykjavík, na Islândia, e destrincha o funcionamento de uma bomba nuclear. Entenda, a seguir, o que acontece nos primeiros milissegundos da explosão, como funcionam as tecnologias de medição e simulação, quais são os efeitos da radiação e como a ciência tenta prever e limitar o impacto dessas armas.
Tudo começa com reações de fissão ou fusão nuclear. Segundo o departamento de energia dos Estados Unidos (U.S Department of Energy), a fissão nuclear é um processo em que um núcleo atômico pesado, como o de urânio ou plutônio, é dividido em núcleos menores após ser atingido por um nêutron. Essa divisão libera uma grande quantidade de energia, além de novos nêutrons, que podem desencadear uma reação em cadeia se controlada. A fissão é amplamente utilizada em reatores nucleares para gerar eletricidade, aproveitando o calor produzido pela reação. No entanto, também é a base das armas nucleares, onde a reação em cadeia ocorre de forma descontrolada, liberando energia devastadora.
Já a fusão nuclear ocorre quando núcleos atômicos leves, como os de hidrogênio, se unem sob condições extremas de temperatura e pressão, formando um núcleo mais pesado, como o hélio, e liberando uma quantidade ainda maior de energia. Esse processo é o que alimenta o sol e outras estrelas, onde a gravidade cria as condições necessárias para superar a repulsão entre os núcleos. Embora a fusão seja mais limpa e produza menos resíduos radioativos que a fissão, sua reprodução em escala comercial ainda é um desafio devido à dificuldade de manter as altíssimas temperaturas e pressões requeridas.
A radiação se divide em três tipos principais: gama, beta e alfa. A gama é a mais penetrante e afeta o DNA. A beta é perigosa se inalável. E a alfa, embora menos penetrante, é tóxica quando ingerida. Após a explosão, ocorre o fallout radioativo, a famosa “chuva radioativa”, que pode contaminar regiões inteiras por décadas.
Segundo Ricco, “esses modelos usam física nuclear, termodinâmica e hidrodinâmica para prever a formação da bola de fogo, o avanço da onda de choque e a dispersão da radiação”. Algumas simulações usam materiais substitutos, que imitam o comportamento de urânio ou plutônio, sem causar explosões reais. São os chamados testes subcríticos.
A distância que ela pode causar queimaduras depende do chamado rendimento da bomba (quantidade de energia liberada). Quanto maior o rendimento, maior o raio em que a bola de fogo pode causar queimaduras de terceiro grau. Uma bomba nuclear moderna tática com 100 kilotons (quase 7 vezes mais potente que a de Hiroshima) pode causar queimaduras de 3º grau em um raio de 2,5 a 3km do ponto de detonação aérea.
— Luciano Ricco, físico e pós-doutorado na Universidade de Reykjavík, na Islândia.
Simular explosões nucleares com testes reais são proibidos por acordos internacionais, como por exemplo o CTBT (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty, Tratado de Proibição de Testes Nucleares), aprovado pela ONU em 1996, mas ainda não oficialmente em vigor, devido a não ratificação de alguns países chaves (China, Egito, Rússia, Irã, Israel e EUA). Países não signatários são Índia, Paquistão e Coreia do Norte.”
— Luciano Ricco.
Portanto, com a proibição de simulações reais de testes nucleares, as simulações são feitas via modelagem física complexa, que utiliza supercomputadores e dados de testes antigos. Ou seja, as explosões são simuladas com base em modelos matemáticos da física nuclear, termodinâmica e hidrodinâmica, alimentados com informações antigas.
Segundo a Campanha Internacional para a Abolição de Armas Nucleares (ICAN, na sigla em inglês), coalizão global com sede na Suíça, que foi agraciada com o Prêmio Nobel da Paz em 2017,
Israel não assume oficialmente seu arsenal, mas é amplamente reconhecido como uma potência nuclear. O Irã, por sua vez, nega ter armas, mas avança em seu programa nuclear e isso gera tensões diplomáticas, levantando debates éticos, estratégicos e existenciais.
Fonte: Techtudo
