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Dispositivo de fusão de bombas termonucleares

Dispositivo de fusão de bombas termonucleares
Dispositivo de fusão de bombas termonucleares

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Anonim

Bomba termonuclear, também chamada de bomba de hidrogênio, ou bomba H, cujo enorme poder explosivo resulta de uma reação em cadeia auto-sustentável descontrolada, na qual os isótopos de hidrogênio se combinam sob temperaturas extremamente altas para formar hélio em um processo conhecido como fusão nuclear. As altas temperaturas necessárias para a reação são produzidas pela detonação de uma bomba atômica.

arma nuclear: armas termonucleares

Em junho de 1948, Igor Y. Tamm foi nomeado chefe de um grupo de pesquisa especial no Instituto de Física PN Lebedev (FIAN) para investigar a

Uma bomba termonuclear difere fundamentalmente de uma bomba atômica, na medida em que utiliza a energia liberada quando dois núcleos atômicos leves se combinam, ou se fundem, para formar um núcleo mais pesado. Uma bomba atômica, por outro lado, usa a energia liberada quando um núcleo atômico pesado se divide, ou fissão, em dois núcleos mais leves. Em circunstâncias comuns, os núcleos atômicos carregam cargas elétricas positivas que agem para repelir fortemente outros núcleos e impedem que eles se aproximem. Somente sob temperaturas de milhões de graus os núcleos carregados positivamente podem obter energia cinética ou velocidade suficiente para superar sua repulsão elétrica mútua e aproximar-se o suficiente um do outro para combinar sob a atração da força nuclear de curto alcance. Os núcleos muito leves dos átomos de hidrogênio são candidatos ideais para esse processo de fusão, pois carregam cargas positivas fracas e, portanto, têm menos resistência a serem superadas.

Os núcleos de hidrogênio que se combinam para formar núcleos mais pesados ​​de hélio devem perder uma pequena porção de sua massa (cerca de 0,63%) para se "encaixar" em um único átomo maior. Eles perdem essa massa convertendo-a completamente em energia, de acordo com a famosa fórmula de Albert Einstein: E = mc 2. De acordo com esta fórmula, a quantidade de energia criada é igual à quantidade de massa que é convertida multiplicada pela velocidade da luz ao quadrado. A energia assim produzida forma o poder explosivo de uma bomba de hidrogênio.

Deutério e trítio, que são isótopos de hidrogênio, fornecem núcleos de interação ideais para o processo de fusão. Dois átomos de deutério, cada um com um próton e um nêutron, ou trítio, com um próton e dois nêutrons, combinam-se durante o processo de fusão para formar um núcleo de hélio mais pesado, que possui dois prótons e um ou dois nêutrons. Nas atuais bombas termonucleares, o deuterido lítio-6 é usado como combustível de fusão; é transformado em trítio no início do processo de fusão.

Em uma bomba termonuclear, o processo explosivo começa com a detonação do que é chamado de estágio primário. Isso consiste em uma quantidade relativamente pequena de explosivos convencionais, cuja detonação reúne urânio fissionável suficiente para criar uma reação em cadeia da fissão, que por sua vez produz outra explosão e uma temperatura de vários milhões de graus. A força e o calor dessa explosão são refletidos de volta por um recipiente circundante de urânio e canalizados para o estágio secundário, contendo o deuterido lítio-6. O tremendo calor inicia a fusão e a explosão resultante do estágio secundário destrói o recipiente de urânio. Os nêutrons liberados pela reação de fusão causam a fissão do recipiente de urânio, o que geralmente é responsável pela maior parte da energia liberada pela explosão e que também produz precipitação (a deposição de materiais radioativos da atmosfera) no processo. (Uma bomba de nêutrons é um dispositivo termonuclear no qual o recipiente de urânio está ausente, produzindo muito menos explosões, mas uma "radiação aprimorada" letal de nêutrons.) Toda a série de explosões em uma bomba termonuclear leva uma fração de segundo para ocorrer.

Uma explosão termonuclear produz explosão, luz, calor e quantidades variáveis ​​de precipitação. A força concussiva da explosão em si assume a forma de uma onda de choque que irradia do ponto da explosão em velocidades supersônicas e que pode destruir completamente qualquer edifício em um raio de vários quilômetros. A intensa luz branca da explosão pode causar cegueira permanente para as pessoas que a olham a uma distância de dezenas de quilômetros. A intensa luz e calor da explosão incendiaram madeira e outros materiais combustíveis a uma distância de muitos quilômetros, criando enormes incêndios que podem se fundir em uma tempestade de fogo. A precipitação radioativa contamina o ar, a água e o solo e pode continuar anos após a explosão; sua distribuição é virtualmente mundial.

As bombas termonucleares podem ser centenas ou até milhares de vezes mais poderosas que as bombas atômicas. O rendimento explosivo das bombas atômicas é medido em quilotons, cada unidade igual à força explosiva de 1.000 toneladas de TNT. O poder explosivo das bombas de hidrogênio, por outro lado, é freqüentemente expresso em megatons, cada unidade igual à força explosiva de 1.000.000 toneladas de TNT. Bombas de hidrogênio com mais de 50 megatons foram detonadas, mas o poder explosivo das armas montadas em mísseis estratégicos geralmente varia de 100 quilotons a 1,5 megatons. As bombas termonucleares podem ser fabricadas pequenas o suficiente (alguns metros de comprimento) para caber nas ogivas de mísseis balísticos intercontinentais; esses mísseis podem viajar quase na metade do mundo em 20 ou 25 minutos e possuem sistemas de orientação computadorizados tão precisos que podem pousar a poucas centenas de metros de um alvo designado.

Edward Teller, Stanislaw M. Ulam e outros cientistas americanos desenvolveram a primeira bomba de hidrogênio, testada no atol de Enewetak em 1º de novembro de 1952. A URSS testou pela primeira vez uma bomba de hidrogênio em 12 de agosto de 1953, seguida pelo Reino Unido em maio 1957, China (1967) e França (1968). Em 1998, a Índia testou um "dispositivo termonuclear", que se acreditava ser uma bomba de hidrogênio. Durante o final dos anos 80, havia cerca de 40.000 dispositivos termonucleares armazenados nos arsenais das nações com armas nucleares do mundo. Esse número declinou durante os anos 90. A enorme ameaça destrutiva dessas armas tem sido uma preocupação principal da população mundial e de seus estadistas desde os anos 50. Veja também controle de armas.