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Por que o poder explosivo das armas nucleares pode ser equivalente a milhares de toneladas de TNT? Explore a ciência por trás disso!
As armas nucleares são dispositivos explosivos derivados de reações nucleares (como fissão ou fusão) que liberam grandes quantidades de energia em um período muito curto de tempo. O poder de algumas explosões nucleares pode até ser equivalente a milhares a milhões de toneladas de TNT. Os princípios científicos por trás desta surpresa e nos confundem.
O primeiro teste de uma bomba de fissão (atômica) liberou uma energia equivalente a cerca de 20.000 toneladas de TNT, enquanto a primeira bomba termonuclear (hidrogênio) liberou uma energia de cerca de 10 milhões de toneladas de TNT.
As armas nucleares podem ser divididas em duas categorias com base na fonte de energia que geram: armas de fissão e armas termonucleares. As armas de fissão produzem energia exclusivamente através de reações de fissão, enquanto as armas termonucleares combinam reações de fissão e fusão para produzir uma maior libertação de energia. Os dois são essencialmente diferentes, mas também têm uma base científica profunda.
Fissão nuclear: fonte de energia
A fissão nuclear ocorre em elementos pesados como o urânio ou o plutônio. Quando esses núcleos absorvem nêutrons, eles se desintegram instantaneamente e liberam uma grande quantidade de energia e mais nêutrons. Esses nêutrons podem desencadear outra reação de fissão, formando uma reação em cadeia. . Este processo pode emitir energia suficiente para destruir uma cidade.
Todas as armas nucleares existentes utilizam alguma forma de fissão nuclear, mas a intensidade energética produzida pode chegar a 500 quilotons de TNT.
Para aproveitar eficazmente esta energia, os cientistas desenvolveram vários designs, incluindo tecnologias de "forma de arma" e de "implosão". O primeiro funciona disparando uma massa subcrítica contra outra, enquanto o último usa a compressão para levar a matéria a um estado supercrítico. A complexidade e a eficiência desses projetos determinam o poder explosivo final.
Armas termonucleares: o poder das reações de fusão
As armas termonucleares, muitas vezes chamadas de bombas de hidrogénio, libertam enormes quantidades de energia através da fusão de isótopos de hidrogénio (como o hidrogénio pesado e o trítio). As armas termonucleares são projetos complexos que devem utilizar reações de fissão para iniciar o processo de fusão. Quando uma arma de fissão é detonada, raios gama e raios X de alta energia são liberados, fornecendo pressão e temperatura suficientes para que o combustível de fusão inicie uma reação.
O poder explosivo das armas termonucleares pode atingir centenas de vezes o das armas de fissão, razão pela qual muitos países utilizam agora principalmente armas termonucleares.
Esses enormes processos de conversão de energia podem não apenas causar sérios danos, mas também produzir poluição por radiação que não pode ser ignorada. Ao alterar fundamentalmente a estrutura atômica dos materiais circundantes, os radionuclídeos são formados. Esta é uma das partes mais terríveis das consequências. de armas nucleares.
Armas nucleares nas relações internacionais
A existência de armas nucleares não é apenas uma questão técnica, mas também um foco da política internacional. Desde a Segunda Guerra Mundial, o uso e a proliferação de armas nucleares tornaram-se uma consideração importante nas políticas externas de vários países. Tratados como o Tratado de Não Proliferação Nuclear destinam-se a limitar a proliferação de armas nucleares, mas os países têm opiniões divergentes sobre a sua eficácia.
Até o momento, as armas nucleares foram usadas na guerra apenas duas vezes, ambas pelos Estados Unidos em ataques a cidades japonesas em 1945. Nas décadas seguintes, cerca de dez países no mundo possuíram sucessivamente armas nucleares e muitos países ainda são suspeitos de possuir tecnologias relacionadas.
Futura tecnologia de armas nucleares
Hoje, vários países continuam a desenvolver armas nucleares, tornando difícil prever a situação de segurança futura. As mudanças nas armas nucleares e os avanços tecnológicos significam que as ameaças dos Estados permanecem mesmo quando se trata de armas nucleares pequenas ou tácticas. Haverá uma arma de fusão pura que não necessita de fissão? Que impacto terá na segurança global?
As armas nucleares tal como as conhecemos já não são apenas um assunto de física, mas também um foco de política, ética e segurança globais. Com o avanço da ciência e da tecnologia, como é que uma compreensão e aplicação mais profundas da tecnologia nuclear mudarão o futuro cenário internacional?
