Uma aterrorizante e minúscula constatação sobre bombas atômicas

Bombas atômicas são armas terríveis, liberando quantidades imensas de energia em frações de segundo, mas um detalhe escapa à maioria das pessoas: Elas não precisam ser grandes.

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Kaboom?  (Crédito: US Gov)

Em Starship Troopers os fuzileiros usam mini-bombas nucleares, lançadas como granadas. A M55 era uma ogiva de fusão de baixa potência, algumas dezenas de toneladas de TNT, e zero (ou muito baixa) emissão radioativa. Pura ficção científica, exceto que embora Starship Troopers se passe por volta do ano 2300, tecnologia muito parecida existe deste 1961.

É a famosa bazuca nuclear Davy Crockett, que usa uma ogiva miniaturizada de Plutônio W54, no que é talvez a bomba nuclear mais fofinha do mundo.

É muito fofa! (Crédito: US Army)

A W54 é uma versão miniatura da bomba de Nagasaki, uma ogiva de implosão que comprime hemisférios de Plutônio com uma fonte de nêutrons, gerando uma reação nuclear de fissão, gerando o equivalente a algo entre 10 e 20 toneladas de TNT de energia destrutiva, vindas de 1,5kg de Plutônio.

Ela é minúscula em todos os sentidos, se comparada com a Little Boy, a Bomba de Hiroshima.

Ali foram 64Kg de Urânio, gerando energia equivalente a 15 mil toneladas de TNT, o que por si só é uma conversão absurda, e representa bem as Teorias de Einstein, segundo as quais matéria e energia são intercambiáveis, e o que percebemos como matéria é “energia altamente concentrada que causa uma distorção significativa no espaço-tempo”. E quando falamos energia, é MUITA energia, como descrito na clássica equação E = mc².

Na equação as unidades são:

E – Energia, em Joules

M – Massa, em Kg

c – Velocidade da Luz, em metros por segundo.

Portanto, em 1Kg de matéria temos:

E = 1 kg × (3 × 10⁸ m/s)² = 9 × 10¹⁶ Joules

Convertendo em eletricidade, é o equivalente a um ano e meio de energia gerada por Itaipu.

E as bombas?

Aqui a coisa fica assustadora. A Little Boy  era uma bomba de fissão simples, com uma massa crítica de 64Kg de Urânio.

Réplicas (espero) das bombas Little Boy (Hiroshima) e Fat Man (Nagasaki) (Crédito: Atomic Archive)

Desses 64Kg, a maior parte se perdeu com a explosão, não participou do processo de fissão, quando nêutrons rápidos atingem o núcleo dos átomos de Urânio, e os partem, liberando elementos mais leves, e energia. Muita energia.

Dos 64Kg de Urânio, aproximadamente 1,5% sofreram fissão, pouco menos de 1Kg.

Desse 1Kg, veio a energia da detonação, que gerou todo o imenso calor e radiação. Só que não foi 1Kg de matéria convertida em energia.

A energia liberada veio da matéria convertida em energia, e desse 1Kg que sofreu fissão, a massa convertida em energia foi de... 0,7 gramas.

Isso equivale a uma abelha.

Uma abelha, convertida em energia, destrói uma cidade. Ou move um navio ou uma espaçonave.

Só uma beinha. (Crédito: Krea2)

Agora algo mais mindfuck ainda: Esse processo de conversão de matéria em energia acontece o tempo todo, mesmo sem fusão ou fissão, é o chamado decaimento radioativo, quando átomos instáveis emitem partículas, energia e se transformam em elementos mais leves e estáveis.

No seu corpo o principal responsável por isso é o Potássio-40, um isótopo que vem principalmente das bananas, e representa 0,0117% do Potássio no seu corpo. Um adulto de 70Kg, juntando Potássio, Carbono-14 e outros elementos, sofre 5000 desintegrações por segundo.

Uma piscada lenta e 5000 preciosos átomos de seu corpo, puff, se desintegraram.

Em um ano você converte 1,3 microgramas (0,0000013 g) em energia. Quanto dá isso?

Vamos fazer as contas:

Massa = 1,3 microgramas = 1,3 × 10⁻⁹ kg

Velocidade da luz (c) = 3 × 10⁸ m/s

Cálculo:

E = m × c²

E = (1,3 × 10⁻⁹) × (9 × 10¹⁶)

E = 1,17 × 10⁸ Joules

Resultado final:

Energia liberada de 117.000.000 Joules ou 117 Megajoules (MJ).

Isso equivale a quase 28Kg de TNT, ou 600 granadas de mão. É a energia cinética de um carro de 1,5 toneladas a 440km/h. Em termos de energia elétrica, equivale a 32,5kWh.

A energia que seu corpo converte de matéria durante um ano dá para manter um chuveiro elétrico ligado no máximo por 6 horas.

Só não pergunte aonde ligar o fio-terra.