Em 1938, o físico italiano Enrico Fermi, que havia fugido para Nova York para escapar do fascismo, descobriu um material em que ocorreu um processo desse tipo: urânio. Temendo que os nazistas também descubram a capacidade desse elemento de produzir uma reação em cadeia, o Projeto Manhattan Nasceu em 1940, um programa secreto para o desenvolvimento de armas nucleares lideradas por Arthur Compton. Compton formou um grupo de pesquisa, que também incluía Fermi e Szilard, que continuaria realizando experimentos sobre reações da cadeia nuclear. O físico teórico Julius Robert Oppenheimer também fazia parte da equipe.
Em 2 de dezembro de 1942, o primeiro experimento real ocorreu sob o campo de futebol da Universidade de Chicago; Em uma quadra de squash, os físicos construíram um reator apelidado “Chicago Pile 1” Isso alcançou a primeira reação nuclear sustentada criada pelos seres humanos, fornecendo confirmação da idéia de Szilard. Em 1943, a Oppenheimer tornou -se gerente de projetos nos laboratórios de Los Alamos, no Novo México, onde o primeiro verdadeiro dispositivo nuclear da história seria projetado e construído. Em 16 de julho de 1945, os Estados Unidos o detonaram no deserto do Novo México. Vinte dias depois, em 6 de agosto, uma bomba semelhante caiu na cidade japonesa de Hiroshima e, em 9 de agosto, na cidade de Nagasaki, levando à rendição do Japão vários dias depois e o fim da Segunda Guerra Mundial.
Uma questão de núcleos
Como todos aprendemos na escola, os átomos são compostos por um núcleo de nêutrons e prótons, em torno de que os elétrons orbitam. Os núcleos atômicos podem se unir para formar átomos maiores, ou fragmento para formar átomos menores. O primeiro caso é chamado de fusão nuclear, e é o processo que ocorre nas estrelas e que os pesquisadores hoje estão tentando recriar no laboratório como um meio de produzir energia. Sob calor e pressão infernais, os átomos se fundem para formar átomos mais pesados. Por exemplo, em uma estrela como o sol, os núcleos de hidrogênio se fundem para formar núcleos de hélio. Esse processo libera energia, que irradia para o sistema solar, criando condições habitáveis na Terra.
Quando um núcleo se divide, no entanto, chamamos de fissão nuclear, que exploramos de maneira controlada nas usinas nucleares e de maneira deliberadamente descontrolada em bombas nucleares. Nesse caso, átomos instáveis mais pesados são fragmentados em átomos mais claros, um processo que também libera energia. Além da energia, o excesso de nêutrons também é liberado, desencadeando precisamente a reação em cadeia de fissão concebida por Szilard. Para sustentar uma reação em cadeia, no entanto, o material da físsil deve atingir a criticidade – um declarar onde nêutrons suficientes estão sendo liberados e atingindo outros átomos para manter o desencadeamento de mais átomos para se separar. Em um reator nuclear, alcançar a criticidade é o objetivo; Em uma bomba atômica, ela precisa ser superada, onde uma reação desencadeia várias reações adicionais e faz com que o processo aumente.
Da fissão à fusão
Essas armas discutidas até agora são bombas atômicas “clássicas”, com base na fissão. Normalmente, uma bomba atômica é desencadeada por uma explosão química, que comprime uma massa de urânio ou plutônio até superar a criticidade. Os desenvolvimentos subsequentes nesse campo de pesquisa, no entanto, levaram a outro tipo de dispositivo nuclear, chamado de bomba de fusão. Estes são chamados bombas termonucleares, nas quais ocorre uma sequência de duas explosões. A explosão primária é equivalente a uma bomba de fissão, com a sequência acima mencionada da cadeia de explosão química e fissão. A energia liberada pela explosão primária leva a uma explosão secundária, usada para desencadear a fusão de átomos de hidrogênio. O dispositivo mais poderoso desse tipo já projetado e testado é a famosa bomba czar, que foi detonada no Ártico em 1961 pela União Soviética.
Como ocorre a explosão
Todos nós temos a imagem de uma nuvem de cogumelos em nossas mentes. Mas como isso se origina? Assim que uma bomba atômica explode, no primeiro segundo, há uma liberação repentina de energia na forma de nêutrons livres e raios gama. A explosão aparece como uma esfera ardente que se expande até dezenas de quilômetros do ponto de gatilho. Essa explosão ardente, subindo para a atmosfera, cria a forma típica de cogumelos. Ocorre um flash térmico; O calor emitido pode iniciar incêndios e causar queimaduras até quilômetros do centro da explosão (dependendo da potência da bomba).
Expandindo tão rapidamente, a explosão cria uma onda de choque, uma mudança repentina na pressão atmosférica que cria grande parte da destruição associada a bombas atômicas. A peculiaridade das bombas atômicas, no entanto, é a precipitação radioativa: uma chuva de produtos de fissão que se espalha pela área ao redor da explosão e que pode contaminá -la com elementos radioativos por décadas.
Esta história apareceu originalmente em Conectado Italia e foi traduzido de italiano.
