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Bomba Atômica
Escrito por: Miguel A. Medeiros
Publicado em: 07 de junho de 2004
Revisado em: 06 de novembro de 2005
Bomba Atômica.
Quem nunca ouviu falar? Geralmente, todos os estudantes ouvem falar sobre
isso em História, quando se estuda 2ª Guerra Mundial. No entanto, será que
todos eles sabem o que é bomba atômica?
Para entender o que é e como funciona uma bomba atômica, é necessário que se
entenda alguns conceitos sobre núcleo atômico e fissão nuclear.
Núcleo atômico
Um núcleo de um átomo qualquer é constituído basicamente por prótons
(partículas de carga positiva) e nêutrons (partículas semelhantes aos
prótons, mas, que não possuem carga).
No núcleo de um átomo existem forças (forças nucleares) que mantêm os
prótons e nêutrons ligados. Estas forças devem ser suficientemente grandes
para contrabalancear as repulsões elétricas decorrentes da carga positiva
dos prótons. Uma vez que os nêutrons não possuem carga elétrica. Isso deve
ocorrer para explicar a existência de núcleos atômicos estáveis.
Fissão nuclear
O termo fissão significa quebra, separação. Então, fissão nuclear é a
quebra, ruptura do núcleo atômico.
Em torno de 1934, Otto Hahn e Fritz Strassman observaram átomos de bário em
rejeitos de reação nuclear com urânio e nêutrons acelerados. A partir disso,
estudos surgiram para confirmar que o núcleo de urânio teria dado origem a
outros menores.
Estes estudos verificaram que núcleos de urânio-235 capturavam um nêutron e
se tornavam instáveis. Essa instabilidade é tamanha, que o núcleo, para se
estabilizar, divide-se em dois outros, e em três novos nêutrons. Estes
nêutrons que são produzidos são capazes de induzir outras três reações de
fissão nuclear. As novas reações produzirão mais nêutrons e esses iniciaram
novas reações, e assim por diante. Esse é o processo de reação em cadeia, no
qual um nêutron dá origem à uma série de reações de quebras nucleares.
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235 |
U + |
1 |
n → |
236 |
U → |
141 |
Ba + |
92 |
Kr + 3 |
1 |
n ∆E =
-2x 1010 kJ/mol |
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92 |
|
92 |
56 |
36 |
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A energia produzida
em uma reação de fissão nuclear é gigantesca e é produzida na forma de
explosão. Como pode ser visto na equação anterior, a energia liberada é da
ordem de 1010 kJ por mol de urânio bombardeado por mol de nêutrons
absorvido.
Para que ocorra a reação em cadeia
é necessário uma quantidade tal de urânio-235 (aproximadamente 3,5 kg), pois
senão a reação não se sustenta e finaliza-se.
Em uma bomba atômica,
dois fragmentos de urânio, nenhum deles capaz de sustentar a reação em
cadeia, são unidos para formar um bloco maior capaz de suportar a reação em
cadeia.1 Com isso, ocorre a liberação de energia e a
catastrófica explosão devastadora vista em Hiroshima e em Nagasaki, em 1945,
quando os EUA atacaram o Japão para finalizar a 2 Guerra Mundial.
A energia produzida
nessa "explosão" pode ser obtida a partir da fórmula E = mc2,
onde c é a velocidade da luz e m é a massa do elemento que se transforma em energia
(energia cinética, térmica, eletromagnética, etc).
O processo de fissão
nuclear, também, pode ocorrer de forma controlada, ou seja, controlando a
reação em cadeia, a partir da introdução de barras de elementos absorvedores
de nêutrons, como cádmio e boro.
No caso do controle da reação em cadeia da fissão
nuclear, a energia obtida é utilizada com fins pacíficos, para aquecer
uma caldeira de água, que tornará em vapor e movimentará uma turbina. Esta
turbina será a responsável pela geração de energia elétrica utilizada em
domicílios de diversos países de primeiro mundo e em parte do estado do Rio
de Janeiro, através da usina de Angra dos Reis.
O poder de destruição
da bomba atômica não está apenas na liberação enorme de energia, mas também
na grande quantidade de radiações ionizantes liberadas (partículas alfa,
beta, radiação gama, radiação X, infravermelho, ultravioleta, etc).
Os ataques nucleares no
Japão não só destruiu totalmente duas cidades, mas também fez desaparecer
dezenas de milhares de pessoas (mortas pelo ataque) e ferir outros milhares.
A temperatura no núcleo da explosão chegou a milhões de
graus Celsius e fez pessoas, literalmente, sublimar (passar do estado sólido
para o gasoso) em questões de milésimos de segundo.
Há dezenas de quilômetros podia se ver o famoso
cogumelo da morte e destruição, que ficou característico da bomba atômica.
O poder de destruição de uma bomba atômica
é inquestionável e a sua ação de destruição ocorre em poucos segundos. Já as
conseqüências podem durar um pouco mais, vários anos.
*O
texto desta página foi produzido por Miguel A. Medeiros. A reprodução dele,
merece autorização ou referência ao autor. Além do endereço desta página.
Referência
1- KOTZ, J., C., TREICHEL, P., Química e Reações Químicas, 3ª ed.,
v. 2; Rio de Janeiro, Ed. LTC, 1998.
2- REIS, M., Completamente Química – Físico Química, Ed. FTD, 1ª
ed., São Paulo, 2001. |
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