'Oppenheimer' mostra criação de bomba atômica: como armamento funciona?

"Oppenheimer" chegou aos cinemas nesta semana. O longa dirigido por Christopher Nolan conta a história do físico J. Robert Oppenheimer e sua contribuição no projeto Manhattan, responsável pelo desenvolvimento das primeiras bombas atômicas.

As bombas nucleares — popularmente conhecidas por bombas atômicas — estão entre os objetos mais destrutivos criados pelos seres humanos. Não à toa, elas despertam um misto de fascínio e, claro, de medo.

Afinal, como funciona uma bomba atômica?

Explosões são eventos nos quais há um aumento súbito de volume e uma grande liberação de energia — eventos que normalmente geram altas temperaturas e liberam gases. No caso de explosivos químicos, mais comuns, o que ocorre é que um elemento externo — calor, por exemplo — provoca a quebra da ligação das moléculas que compõem o material explosivo, criando uma reação em cadeia que libera energia, com as consequências citadas acima.

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A diferença para uma explosão nuclear é que, em vez do rompimento de ligações moleculares, o que ocorre é a quebra do núcleo dos átomos de um determinado elemento, a chamada fissão nuclear. Quando essa quebra ocorre, o que há em seguida é emissão de nêutrons que, por sua vez, fazem com que outros núcleos se quebrem e assim por diante. A geração de energia dessa reação nuclear é muito maior do que a decorrente da quebra de ligações moleculares de uma explosão convencional.

Mas para haver essa reação, é necessária uma grande concentração dos chamados átomos físseis, de maneira que os nêutrons emitidos pela fissão inicial tenham mais "alvos" (outros núcleos) para atingir, e assim sucessivamente. Essa é a chamada massa crítica, expressão que se refere à quantidade necessária de material para que uma reação nuclear em cadeia seja autossustentável, sem precisar de estímulos externos.

Bombas nucleares podem usar diferentes materiais em sua produção, sendo que alguns isótopos — variações dos átomos de um elemento químico — de urânio e plutônio são os mais comuns.

Para que uma bomba nuclear "convencional" seja detonada, há dois mecanismos principais. Um deles, por implosão — usado, por exemplo, na bomba de plutônio que dizimou a cidade japonesa de Nagasaki em 1945 —, consiste em cercar partes do material físsil por explosivos que, quando detonados, acabam comprimindo o material em questão até que ele atinja sua massa crítica e a reação tenha início.

Outro método, usado na bomba detonada sobre Hiroshima, também no Japão em 1945, envolve o disparo de um projétil de urânio sobre uma porção do material, de maneira a criar a massa crítica e a constante reação.

Ao contrário do que muita gente pensa, há um tipo de bomba ainda mais forte do que as bombas de fissão nuclear. As chamadas bombas termonucleares, ou bombas de hidrogênio, funcionam no sentido oposto das de fissão: ao invés de quebrar o núcleo de um átomo, a energia liberada vem da fusão de dois átomos para a criação de um novo elemento.

Por que as bombas nucleares espalham radiação?

Bombas nucleares liberam sua energia de várias formas, sendo que parte dela se transforma em calor e outra menor parte, em radiação.

Ao explodir, uma bomba do tipo libera um "flash" de raios gama e nêutrons, o que já é problemático por si só. A situação piora porque, em decorrência da fissão de elementos como o urânio e o plutônio, há a criação de subprodutos e partículas altamente radioativas. Com o tempo, esses elementos e partículas radioativas se depositam no solo, onde podem causar risco por muitos e muitos anos.

*Com reportagem publicada em 16/01/2020