domingo, 25 de outubro de 2009

As Bombas Atômicas Lançadas Sobre o Japão

      O Objetivo deste texto é mostrar o terrível poder da energia nuclear quando utilizada para fins bélicos, o que, por certo, contribui para todo o temor que existe para utilização desta excepcional fonte energética.


As bombas atômicas sobre o Japão.

Há 55 anos, em 6 de agosto de 1945, os Estados Unidos lançavam uma nova arma sobre a cidade japonesa de Hiroshima: a bomba atômica. Era uma descoberta recente, mas seu poder de destruição já era conhecido. Segundos após a explosão, Hiroshima parecia ter sido terraplenada. O total de pessoas mortas no momento chegou a quase 90 mil. Três dias depois, a cidade de Nagasaki foi escolhida como segundo alvo. Leia aqui a respeito do lançamento das bombas atômicas – considerado um dos atos mais desnecessários e desumanos da história – e veja como a Física explica
o poder da energia nuclear.
 

       O dia 6 de agosto de 1945 amanheceu claro e quente em Hiroshima, sétima maior cidade do Japão, com 343 mil habitantes e uma guarnição militar de 150 mil soldados. Hiroshima fica junto ao delta do rio Ota, que desemboca no mar Interior. Naquela segunda-feira, apesar da guerra travada em ilhas do oceano Pacífico contra os Estados Unidos, a vida corria como sempre: os comerciantes já haviam aberto as lojas, os estudantes estavam nas salas de aula, os escritórios e as fábricas estavam a pleno vapor. Pouco antes das 8 horas da manhã, toca a sirene avisando sobre a presença de avião inimigo. O alerta era tão corriqueiro que pouca gente correu para os abrigos antiaéreos. A sirene parou. Às 8h15, bem alto no céu, espoca uma faísca branco-azulada que se transforma em um arco rosado. Em décimos de segundo, Hiroshima [Ilha Larga] fica branca. Prédios e casas levitam. Pessoas e animais evaporam; telhados e tijolos derretem. Uma onda de calor de 5,5 milhões graus Celsius e ventos de 385 km/h arrasam a cidade.



Onda de choque


Vinda do céu, a punição à cidade japonesa era a primeira bomba atômica usada com fins militares, lançada por um bombardeiro B-29, a Superfortaleza Voadora, dos Estados Unidos.

Nem mesmo a tripulação do B-29 – apelidado Enola Gay – sabia que tipo de bomba transportava. Inocentemente chamada Little Boy [Garotinho], a bomba foi lançada a 10 mil metros de altura, desceu de pára-quedas e explodiu a 650 metros do solo sobre o centro da cidade. Tudo que se encontrava a 500 metros do epicentro da explosão foi imediatamente incinerado. Segundos depois, a onda de choque atingia um raio de mais de 7 quilômetros. Menos de uma hora depois da explosão, 78 mil pessoas haviam morrido e 10 mil simplesmente evaporaram. Foram 37 mil feridos e milhares de pessoas foram morrendo aos poucos nos dias, meses e anos seguintes. Por anos a fio, crianças nasceram defeituosas por causa da radiação a que as mães foram expostas. Na cidade arrasada, a sombra de pessoas, de plantas, pontes ficou impressa em negativo – a marca da sombra atômica.

A explosão liberou uma quantidade absurda de radiação e o mundo conheceu pela primeira vez a imagem do temido cogumelo atômico. Ao todo, morreram cerca de 300 mil pessoas em conseqüência direta do ataque. Quem não morreu queimado, esmagado ou pulverizado sofreu mais tarde com os efeitos da radiação – em geral, morte por câncer.



A vez de Nagasaki


A intenção do governo dos Estados Unidos era de que o Japão se rendesse na guerra. Mesmo com a destruição de Hiroshima, o governo do imperador Hirohito não apresentou a rendição. Três dias depois, em 9 de agosto, a operação militar-científica se repetiu em Nagasaki, na ilha de Kiu-Siu, mais ao sul no Japão. O B-29 Grand Artist lança a bomba número 2, Fat Boy (Garoto Gordo), às 11h02. Dos 250 mil habitantes, 36 mil morreram nesse dia. A carnificina não foi maior porque o terreno montanhoso protegeu o centro da cidade. Quatro meses depois, porém, as mortes na cidade chegavam a 80 mil. Nagasaki, na verdade, era o objetivo secundário. Foi atingida porque as condições meteorológicas de Kokura, o alvo principal, impediam que os efeitos destrutivos da bomba fossem os planejados.

Em 1950, o censo nacional do Japão indicou que havia no país 280 mil pessoas contaminadas pela radiação das bombas de Hiroshima e Nagasaki



Rendição incondicional


Historiadores e analistas militares consideram o ataque atômico às duas cidades japonesas totalmente desnecessário, além de desumano. O mundo inteiro já sabia que o Japão estava derrotado. Os Estados Unidos fechavam o cerco sobre o arquipélago japonês depois da conquista de Iwo Jima e Okinawa, ilhas próximas do Japão.

A rendição incondicional do Japão ocorreu no dia 14 de agosto, mas a Segunda Guerra Mundial só seria encerrada oficialmente em 2 de setembro de 1945, um domingo, assim que os representantes japoneses assinaram a declaração, a bordo do couraçado norte-americano Missouri.



O início do pesadelo atômico


Em 1939, o físico Albert Einstein (1879-1955) informou ao presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt, que devia ser possível construir uma bomba atômica, com uma energia liberada muito superior à das armas convencionais.

Na época, era grande o receio de que os alemães, inimigos dos aliados ocidentais (EUA, Grã-Bretanha e França), construíssem uma arma atômica. O receio era ainda mais presente entre os cientistas que fugiram do nazismo e do fascismo e foram acolhidos nos Estados Unidos, onde continuaram suas pesquisas. O governo norte-americano decidiu montar um projeto ultra-secreto para o desenvolvimento da bomba, chamado Manhattan, do qual participaram aqueles eminentes cientistas. O objetivo era obter a tecnologia atômica antes que os alemães o fizessem.

Enrico Fermi era um desses cientistas. Em 1942, foi o primeiro físico a produzir uma reação atômica em cadeia sob controle, comprovando assim a teoria de Einstein. O experimento secreto aconteceu em um laboratório de Chicago.

Soube-se que, na Alemanha, uma experiência semelhante havia fracassado. Mesmo com o fiasco alemão e a franca decadência dos exércitos de Adolf Hitler, os americanos continuaram as pesquisas em Los Alamos, Novo México.



As incertezas sobre a bomba


A pergunta que os cientistas precisavam responder era a seguinte: uma reação em cadeia, não-controlada, poderia ser usada para fazer uma bomba? Havia quem temesse que a bomba fizesse explodir todo o planeta. Ao mesmo tempo, os militares norte-americanos anteviam a possibilidade de usar a bomba contra o Japão (país que fazia parte do Eixo, ao lado da Alemanha e da Itália), forçando, assim, o fim da Segunda Guerra Mundial.

Em 16 julho de 1945, duas bombas atômicas foram detonadas secretamente no deserto do Novo México – uma delas dentro de um vaso de aço, o Jumbo. Os norte-americanos estavam ansiosos para testar pela primeira vez a nova invenção. A explosão foi tão poderosa que chegou a ser vista em três Estados americanos. Começava o pesadelo da era nuclear.



Armas ainda mais poderosas


Pouco depois de a bomba atômica ser lançada sobre o Japão, os cientistas inventaram outra arma, ainda mais poderosa: a bomba de hidrogênio. Em 1957, a bomba H explodia no atol de Bikini, no Oceano Pacífico. Tinha um poder de destruição cinco vezes maior do que todas as bombas convencionais detonadas durante a Segunda Guerra Mundial. Mas essa é outra história.

Depois da bomba H americana viriam a bomba atômica inglesa, a francesa, a soviética, a chinesa. Estava sendo fundado um novo e assustador grupo, o "clube atômico" – aliás, um clube nada amistoso.

Prevendo a corrida armamentista, Albert Einstein declarou em 1945:
"O poder incontrolado do átomo mudou tudo, exceto nossa forma de pensar e, por isso, caminhamos para uma catástrofe sem paralelo."



“Nenhum homem é tão tonto a ponto de desejar a guerra e não a paz, pois, em paz, os filhos levam seus pais ao túmulo, e na guerra são os pais que levam seus filhos”.
Heródoto 84 – 425 a.C.
Historiador e pensador grego, Considerado o pai da História.

Peculiaridades

Quais os efeitos da radiação que uma bomba atômica produziria se explodisse no fundo do mar?

Embora não se tenha conhecimento da explosão de bomba atômica no fundo do mar, se ocorresse haveria formação de lixo radiotivo com a divisão do núcleo do urânio, da mesma maneira como no ar. Mas, dependendo da profundidade em que a bomba explodisse, esse lixo se concentraria muito mais. No caso de uma explosão em terra, o material radiotivo se espalha pelo ar e cai na superfície e uma parte se dispersa na atmosfera. Já no mar, o lixo concentrado atingiria os continentes por meio das correntes marinhas, depois de contaminar toda a vida aquática. Se ocorresse uma explosão no fundo do mar, grandes ondas se formariam devido à enorme liberação de energia.


Na fissão nuclear, o que acontece aos elétrons do átomo? 

Eles se rearranjam. Para produzir energia nuclear, é preciso que o núcleo, onde estão os prótons (partículas positivas) e os nêutrons (partículas sem carga), do átomo se quebre. O elemento químico mais usado na fissão é o urânio porque seu núcleo, que possui geralmente 92 prótons e 143 nêutrons, se parte com muita facilidade. "Durante a fissão, o núcleo se divide formando outros dois núcleos". Nas várias fissões que ocorrem serão formados diferentes combinações de prótons e nêutrons. Os elétrons que antes orbitavam ao redor do núcleo de urânio irão passar a orbitar em torno desses núcleos recém-formados, transformando-se em praticamente todos os elementos químicos existentes na natureza. 


Se o porta-aviões Enterprise não fosse movido a energia nuclear e sim a óleo diesel, gastaria 18 litros para se mover 1cm. 

O primeiro fenômeno nuclear ocorreu em 1896. O pesquisador H Becquerel descobriu a emissão de radioatividade pelo urânio.



Vantagens e Desvantagens

Que vantagens?

O combustível é barato
É a fonte a mais concentrada de geração de energia
O resíduo é mais o compacto de toda as fontes
Base científica extensiva para todo o ciclo
Fácil de transportar como novo combustível. Nenhum efeito estufa ou chuva ácida.

Que desvantagens?

É a fonte de maior custo por causa dos sistemas de emergência, de contenção, de resíduo radioactivo e de armazenamento.
Requer uma solução a longo prazo para os resíduos armazenados em alto nível na maioria dos países. Potencia a proliferação nuclear.

Desastres Nucleares

Em 1987, ocorreu o maior desastre radioativo do Brasil.

       Em 13 de setembro de 1987, uma cápsula de césio abandonada no Instituto Goiano de Radioterapia foi recolhida por dois catadores. 
A peça foi rompida a marretadas e vendida a um ferro-velho. Atraídos pelo brilho azul do material, moradores de Goiânia levaram pedaços da peça para casa. 
O desmantelamento por catadores de papel de parte de um aparelho de radioterapia contendo uma cápsula de césio 137 dava início em Goiânia ao maior desastre radiológico do Brasil.               A radiação provocou a morte de quatro pessoas e outras 16 tiveram lesões corporais. Toda a cidade foi atingida pela dor, o medo e a discriminação. 

Conseqüências

A cápsula do césio possuía 3 cm de comprimento e 90 gramas de massa. Os envolvidos no acidente, por ignorarem a periculosidade do conteúdo, distribuíram suas partes e porções do pó radioativo entre várias pessoas e locais da cidade, abrangendo área superior a 2.000 m2, em Goiânia. A descontaminação produziu aproximadamente dez toneladas de lixo. Foram roupas, móveis, animais, árvores, restos de solo, paredes de casas e partes da pavimentação de ruas contaminados que estão enterrados e protegidos por paredes de 40 cm de espessura.
Seis mil toneladas de lixo radioativo estão no depósito de Abadia de Goiás.


     

CHERNOBYL 26 de Abril de 1986 - A explosão do reactor 4 da central nuclear de Chernobyl provocou o maior acidente nuclear ocorrido até hoje. A nuvem radioativa contaminou gravemente grandes áreas da Ucrânia, Bielorrússia e Rússia, atingindo a Europa do Leste, Escandinávia, Grã-Bretanha e até os Estados Unidos. Cerca de 200 mil pessoas foram realojadas. É até hoje difícil tirar conclusões exactas sobre o número de vítimas causadas pelo acidente. Um relatório da ONU de 2005 fala em 56 mortes directas e cerca de 9 mil mortes causadas por doenças provocadas pela radiação. Mas um relatório da OMS de 1998 contava 212 mortes apenas entre os "liquidadores", as cerca de 600 mil pessoas que trabalharam na limpeza da área. Um relatório de 2006 dos Médicos Internacionais para a Prevenção da Guerra Nuclear aponta para a morte de dezenas de milhares entre os "liquidadores".

 

      THREE MILE ISLAND 28 de Março de 1979 - o núcleo de um dos reactores da central nuclear de Three Mile Island, no estado da Pensilvânia, EUA, sofre uma fusão parcial devido a uma combinação de falhas técnicas e humanas. Uma grande bolha de hidrogénio formou-se no núcleo do reactor; caso explodisse, toda a central seria destruída e grandes quantidades de materiais radioactivos seriam libertadas para o meio ambiente. No dia 1 de Abril, o presidente Carter visitou a central e declarou que o acidente estava sob controlo, mas só em 3 de Abril foi possível desfazer a bolha e começar o resfriamento do reactor. Todas as mulheres grávidas e crianças com idade pré-escolar foram evacuadas da região em 30 de Março. A restante população recebeu instruções para permanecer em casa. No dia 1º de Novembro de 1979, uma comissão nomeada pelo presidente chegou à conclusão de que o acidente fora causado por falha humana. A princípio, a direcção da central pretendia reparar o reactor danificado. Mas os técnicos constataram que os danos eram maiores do que se suspeitava. Setenta por cento do núcleo do reactor fora destruído pelo calor. A limpeza da área durou até 1993. 



       MAYAK 29 de Setembro de 1957 - Ocorre o segundo maior acidente nuclear da história da ex-União Soviética na central nuclear de Mayak, província de Chelyabinsk, sul dos Urais. Uma falha no sistema de arrefecimento de um tanque que armazenava milhares de toneladas de lixo nuclear provocou uma explosão (não-nuclear) de força correspondente a 75 toneladas de TNT. A nuvem de radiação libertada atingiu cerca de 470 mil pessoas, provocando pelo menos 200 mortes imediatamente e muitas mais por doenças provocadas pela radiação, que persistem até aos dias de hoje (ver http://archive.greenpeace. org/mayak/). O acidente foi mantido em segredo durante décadas, e a Rússia só o reconheceu oficialmente em 1992. Ficou também comprovado que a CIA teve conhecimento do acidente, mas decidiu não divulgá-lo para que as populações residentes em torno de centrais nucleares americanas não entrassem em pânico. 
Vídeo da Greenpeace

       

        WINDSCALE 10 de Outubro de 1957 - Um incêndio na central nuclear de Windscale, Grã-Bretanha, provocou uma nuvem de radiação que afectou uma área de cerca de 500 quilómetros quadrados. Devido a sérios erros de concepção da central, o incêndio no reactor só foi detectado quando medições do ar em volta acusaram níveis de radiação dez vezes superiores ao normal. Os técnicos ainda demoraram mais um dia a dominar o incêndio. Durante cerca de um mês, toda a produção de leite na área atingida pela radiação foi destruída. O primeiro-ministro Macmillan ordenou sigilo sobre o acidente, e só 25 anos depois as autoridades britânicas publicaram um relatório em que apontavam para a ocorrência de 32 mortes e pelo menos 260 casos de cancro como consequência da radiação. Especialistas independentes afirmam que o número de mortes pode ter atingido as mil.




 

Energia Nuclear e o Meio Ambiente

      Durante a Segunda Guerra Mundial a energia nuclear demonstrou sua potencialidade de causar danos, como ocorreu nas cidades de Hiroshima e Nagasaki.

      A energia nuclear traz benefícios para a sociedade, como a utilização das radiações em múltiplas aplicações na medicina, indústria, agropecuária e meio ambiente. Cada um desses usos insere esta energia em um determinado campo de acontecimentos. Assim é que o uso medicinal a insere no ambiente hospitalar e o uso na produção de energia elétrica, no âmbito das relações de moradia e de iluminação pública, por exemplo. Em cada um desses ambientes há uma potencialidade de danos e risco com algumas peculiaridades.

       Os problemas ambientais estão relacionados com os acidentes que ocorrem nas usinas e com o destino do chamado lixo atômico - os resíduos que ficam no reator, local onde ocorre a queima do urânio para a fissão do átomo. Por conter elevada quantidade de radiação, o lixo atômico tem que ser armazenado em recipientes metálicos protegidos por caixas de concreto, que posteriormente são lançados ao mar.

       Os acidentes são devidos à liberação de material radioativo de dentro do reator, ocasionando a contaminação do meio ambiente, provocando doenças como o câncer e também morte de seres humanos, de animais e de vegetais. Isso não só nas áreas próximas à usina, mas também em áreas distantes, pois ventos e nuvens radioativas carregam parte da radiação para áreas bem longínquas, situadas a centenas de quilômetros de distância. 

Bomba Atômica

      As bombas nucleares se fundamentam na reação de fissão nuclear explosiva.

      Na madrugada do dia 30 de fevereiro de 1933, ocorreu o primeiro teste nuclear da história, realizado no deserto de Alamogordo, Novo México. O segundo empregado pela primeira vez para fins militares durante a Segunda Guerra Mundial foi na cidade japonesa de Hiroshima e o terceiro na cidade de Nagasaki, esses últimos matando a totalidade dos habitantes entre os quais a maioria jovens e crianças indo as escolas.

     As bombas termonucleares são mais potentes e se fundamentam em reações de fusão do hidrogênio ativadas por uma reação de fissão prévia. A bomba de fissão é o ignitor da bomba de fusão devido à elevada temperatura para iniciar o processo da fusão.

Energia Nuclear

       Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade.

       Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio (demonstrado por Albert Einstein) que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento, podendo transformar-se em outro ou em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros deve-se provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras.

       Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.

       A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Brasil, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia, entre outros. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis.

       Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas de renome como James E. Lovelock por não gerarem gases de efeito estufa. Estes ecologistas defendem um virada radical em direção à energia nuclear como forma de combater o aquecimento global.

       A nova geração de usinas nucleares, denominada G3+, incorpora conceitos de segurança passiva, pelos quais todos os sistemas de segurança da usina são passivos, o que as tornam intrinsecamente seguras. A próxima geração (G4), ainda em projeto conceitual, será baseada nos chamados Reatores Rápidos, que podem usar combustível já utilizado nas usinas atuais e reprocessados.

       O emprego pacífico ou civil da energia de fusão está em fase experimental, existindo incertezas quanto a sua viabilidade técnica e econômica.

       O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até obter-se o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogênio se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.

       A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar as elevadas temperaturas a ele associadas. Um meio é a utilização do confinamento magnético.

       Os cientistas do projeto Iter, do qual participam o Japão e a União Européia, pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade econômica do processo como meio de obtenção de energia.