A Bomba Atômica em Números

Eram 08h16min do dia 06 de agosto de 1945. “Meu Deus, o que foi que nós fizemos?”. Essa foi a interrogação de um dos tripulantes do Enola Gay, após ver a devastação causada pela bomba atômica, lançada em Hiroshima no Japão, que pôs fim na Segunda Guerra Mundial. Enola Gay foi o nome dado ao avião norte-americano B-29 pelo seu comandante em homenagem à própria mãe. No dia 09 outra bomba foi lançada, dessa vez em Nagasaki, também no Japão.

Morreram cerca de 100 mil pessoas em Hiroshima e 80 mil em Nagasaki. Entre as vítimas, estavam civis e cidadãos comuns, pois nenhuma das duas cidades era alvo militar de grande importância e foram preservadas para o grande teste de poder destrutivo da bomba, que nunca havia sido lançada sobre humanos e estas cidades estavam localizadas em pontos estratégicos, com boas condições de tempo e nuvens, o que facilitaria o lançamento dos aviões. O motivo para tanta destruição foi a guerra do Pacífico, protagonizada pelo Japão e Estados Unidos, no contexto do término da Segunda Guerra Mundial. Houve tentativa de resistência por parte dos generais japoneses, inicialmente, pela suspeita de não se tratar realmente de uma bomba nuclear, mas, estes foram convencidos pelo próprio imperador Hiróito a se renderem. Em 15 de agosto de 1945 ecoavam-se nas ondas de rádio do Japão a notícia de que o país havia se rendido incondicionalmente. Em 02 de setembro a suposta paz foi assinada na Baía Tóquio. É chegada ao fim a Segunda Guerra Mundial, com um saldo de 50 milhões de mortos, distribuídos em seis anos de confrontos. Com isso, a bomba atômica representou o maior capítulo de uma série de episódios desumanos provocados pela Segunda Guerra Mundial.

  A bomba atômica foi resultado de três anos de pesquisa, o que consumiu 02 bilhões de dólares e concentrou uma força de explosão equivalente a 67 milhões de bananas de dinamite, com um peso superior a 04 toneladas, que inicialmente foi projetada para ser usada contra a Alemanha Nazista, mas, que acabou tendo como alvo o Japão. O funcionamento da bomba atômica parte do princípio da fissão nuclear, onde um explosivo nuclear de Urânio 235 enriquecido atinge outro explosivo, também de Urânio 235 ocasionando a quebra do núcleo do átomo, liberando uma enorme quantidade de energia. Na fissão, um nêutron de um átomo de urânio atinge o núcleo de outro átomo, dividindo-o em dois e liberando mais nêutrons, que segue dividindo novos núcleos, numa reação em cadeia que gera grande quantidade de energia e calor. A explosão provoca uma chuva de nêutrons, raios gama e partículas radioativas, que desorganizam as células dos seres vivos. A radioatividade contamina a água e o ar, que com ondas de choque e calor, destroem tudo. Os explosivos nucleares se concentram nas extremidades da bomba e necessitam de um dispositivo a base de pólvora, para produzir a compactação dos blocos de urânio, fazendo com que atinjam a massa crítica necessária para a explosão, o que dá início a uma reação nuclear. No caso de Hiroshima, os dispositivos foram três plugues de armação, que fizeram com que o circuito de fusão deflagrasse a arma e a forçasse a detonar, depois de decorridos 43 segundos de queda livre da bomba. Os gatilhos barométricos começaram a ativar o mecanismo, disparando uma bala de urânio que penetrou o alvo também de urânio e deu inicio a uma reação nuclear em cadeia. A matéria sólida começou a se desfazer, liberando uma quantidade enorme de energia. A bomba destrói em estágios, provocando um enorme clarão vindo de uma bola de fogo com aproximadamente 300m de raio. Em Hiroshima, no ponto da explosão, a temperatura chegou a 4000° C. Escadas, ferrovias e até pessoas, deixaram apenas suas silhuetas impregnadas em pedra e metal. Qualquer pessoa que estivesse ao ar livre se evaporava ou virava carvão em instantes. A luz emitida enviava radiações infravermelhas e raios gama, que penetravam as paredes e atavam as células do corpo humano. Uma onda potente se moveu à velocidade do som, reduzindo a cacos tudo o que estivesse ao seu alcance.

 Fonte: Discovery Channel – BBC, engenhariae.com.br

Bomba H: Alta Tecnologia ou Fim dos Tempos?

  Funcionamento

 Seu funcionamento baseia-se em reações nucleares de fusão, isto é, dois átomos de hidrogênio se chocam com bastante energia e fusionam, transformando-se num átomo mais pesado. Na realidade não se trata de hidrogênio normal mas hidrogênio pesado (deuterio). Nesta fusão há liberação de uma quantidade substancial de energia. A fusão dos átomos de hidrogênio é o meio pelo qual o Sol e as estrelas produzem seu enorme calor. O hidrogênio no interior do Sol está comprimido de tal modo que pesa mais do que chumbo sólido.

A temperatura desse hidrogênio alcança elevados índices – cerca de 15 milhões de graus centígrados – no núcleo do Sol. Nessas condições, os átomos de hidrogênio movem-se de um lado para outro e chocam-se uns com os outros violentamente. Alguns dos átomos fundem-se para formar átomos de hélio, um elemento mais pesado que o hidrogênio. Essa reação termonuclear, ou fusão,desprende energia sob a forma de calor. A explosão de uma bomba atômica reproduz, por um instante fugidio, as condições de temperatura e pressão existentes dentro do Sol. Mas o hidrogênio leve comum (H¹) reagiria devagar demais, mesmo sob essas condições, para ser utilizável como explosivo. Então os cientistas tem de usar isótopos mais pesados de hidrogênio. Esses isótopos reagem mais prontamente do que o hidrogênio leve. Os cientistas conhecem dois isótopos pesados de hidrogênio: o deutério (H²), e o trício (H³), um isótopo tornado radioativo artificialmente.

  Fases
 A bomba de hidrogênio funciona em fases. Primeiramente uma bomba atômica explode, agindo como detonador. Ela fornece o calor e a pressão necessários à fusão. Em seguida, uma mistura de deutério e trício se funde, em uma reação termonuclear. Isso libera rapidamente grandes quantidades de energia, provocando uma explosão tremendamente poderosa. Nem todas as bombas de hidrogênio produzem grandes quantidades de precipitação radioativa. O processo da fusão propriamente dita não forma produtos altamente radioativos, tal como na fissão. As armas inventadas nos últimos anos produzem muito menos precipitação do que as bombas de hidrogênio primitivas. Essas armas mais novas chamadas bombas “limpas”, tiram da fissão somente uma pequena parte de sua energia. Quase toda energia provém da fusão. Já as bombas atômicas tiram toda sua energia da fissão. Elas produzem grandes doses de precipitação quando são detonadas perto da superfície da terra.

O primeiro teste 

 Em 1961 em nova Zelândia foi testada a primeira bomba H do mundo,vários padrões de segurança foram tomadas, Bomba foi levada ao campo de teste por um avião bombardeiro Tu-95 especialmente modificado, que levantou voo de uma base aérea na península de Kola, pilotado pelo Major Andrei E. Durnotsev. O bombardeiro foi acompanhado de um avião de observação Tu-16, que coletou amostras do ar e filmou o teste. Ambos os aviões foram pintados com uma tinta reflexiva especial de cor branca para limitar os danos causados pelo calor gerado pelo teste. A bomba de 27 toneladas era tão grande (8 metros de comprimento por 2 metros de diâmetro) que as portas de lançamento e os tanques de combustível das asas do Tu-95 tiveram de ser removidos. Ela foi presa a um pára-quedas de retardo de queda que pesava mais de 800 quilos, o que dava a ambos os aviões a possibilidade de voar para pelo menos 45 km de distância do ponto zero de detonação. Se houvesse uma falha nesse retardo, a bomba ou teria atingido a sua altitude de detonação mais rápido do que o previsto tornando o teste uma missão suicida para os aviões, ou atingiria o solo a uma velocidade alta demais com resultados imprevisíveis. Os EUA também equiparam algumas de suas bombas com pára-quedas de retardo pelas mesmas razões. A Tsar Bomba foi detonada às 11h32, sobre o campo de testes na Baía de Mityushikha, ao norte do Círculo polar ártico na ilha de Nova Zembla. Ela foi lançada de uma altitude de 10 500 metros, e programada para detonar a 4000 metros acima da superfície terrestre (4200 metros acima do nível do mar) por sensores barométricos. Os Estados Unidos estimaram na época que a potência gerada pela bomba era de 57 Mt, mas desde 1991 todas as fontes Russas atestam que era de “apenas” 50 Mt. Khrushchev chegou a avisar durante um discurso (gravado em vídeo) o Parlamento Comunista sobre a existência da bomba de 100 megatons. A bola de fogo gerada pela explosão tocou o solo e quase alcançou a mesma altitude do avião bombardeiro, podendo ser vista a mais de 1.000 km de distância. O calor gerado poderia causar queimadura de 3º Grau em uma pessoa que estivesse a 100 km de distância. A nuvem em forma de cogumelo que se seguiu chegou a 60 km de altura e algo em torno de 35 km de largura. A explosão pôde ser vista e também sentida na Finlândia, tendo até mesmo quebrado algumas janelas por lá. O deslocamento de ar causou danos diretos até a 1.000 km de distância. Estima-se que se a bomba original fosse usada o estrago seria aproximadamente de 2.000 km² . A pressão da explosão abaixo do ponto de detonação foi de 300 PSI, seis vezes a pressão de pico experimentada em Hiroshima. Um participante no teste viu um flash brilhante através dos óculos escuros de proteção e sentiu os efeitos de um pulso térmico mesmo a uma distância de 270 quilômetros. Já que 50 Mt é igual a 2,1×1017 joules, a média de força gerada durante todo o processo fissão-fusão (que durou cerca de 3,9×10−8segundos ou 39 nanosegundos) seria estimada em 5,3×1024 watts ou 5,3 YottaWatts. Isso é o equivalente aproximado de 1% da energia que o Sol libera durante a mesma fração de segundo. A maior arma construída pelos EUA, agora desativada (B41), tinha uma força máxima estimada de 25 Mt, sendo que a maior bomba nuclear já testada pelos EUA (Castle Bravo) gerou 15 Mt.

 Fonte: Sigma, engenharie.com.br

Bactérias resistentes ameaçam saúde pública nos EUA

Washington - Uma cepa mortal de bactérias altamente resistentes está se espalhando por centros de saúde dos Estados Unidos, o que representa um risco especial para os pacientes mais vulneráveis do país, afirmaram autoridades sanitárias federais em um relatório publicado esta terça-feira. Funcionários de saúde disseram que a bactéria demonstrou ser muito resistente a tratamentos com antibióticos, fazendo com que algumas infecções sejam impossíveis de curar. Pelo menos a metade dos pacientes infectados com estas bactérias em seu fluxo sanguíneo morre, afirmaram os especialistas.

 O informe sobre estas bactérias letais - denominadas Enterobactérias Resistentes aos Carbapenêmicos (ERC) - foi emitido pela Vital Signs, publicação da agência federal dos Centros para o Controle e a Prevenção de Doenças (CDC, na sigla em inglês). "As ERC são bactérias pesadelo. Nossos antibióticos mais fortes não funcionam e os pacientes terminam com infecções potencialmente intratáveis", disse o diretor dos CDC, Tom Frieden. As Enterobactérias pertencem a uma família de mais de 70 bactérias, entre elas a E. coli, que normalmente vive no sistema digestivo. Algumas das bactérias se tornaram resistentes ao longo dos anos aos antibióticos conhecidos como carbapenêmicos, considerados o remédio de último recurso contra bactérias. As autoridades informaram que a bactéria às vezes é transmitida pelos próprios funcionários de saúde, causando infecções potencialmente mortais em pacientes doentes e inclusive em pessoas saudáveis.

 O maior risco é entre os hospitalizados, que recebem tratamentos médicos de longo prazo ou estão internados em abrigos para idosos, assim como doentes graves. Segundo a Vital Signs, cerca de 200 hospitais e centros de cuidados de doentes agudos trataram pelo menos um paciente infectado com este tipo de bactéria no primeiro semestre do ano passado. Estas bactérias são altamente contagiosas: na última década, os CDC identificaram um tipo de CRE de um único centro de saúde em serviços médicos em pelo menos 42 estados. Funcionários da saúde disseram que outras recomendações para impedir a transmissão da bactéria incluem um uso mais cuidadoso de antibióticos e a criação de salas, pessoal e equipe especializada destinada exclusivamente a pacientes com ERC.

 Fonte: Abril.ciência

Carbono promete mudar teoria sobre origem da vida na Terra

Toronto - Uma equipe internacional de cientistas divulgou nesta segunda-feira (4) os primeiros resultados de um amplo programa de pesquisa de 10 anos sobre o carbono que pode mudar teorias atuais sobre a origem da vida na Terra ou a busca de soluções para a mudança climática. A iniciativa, conhecida como Deep Carbon Observatory (DCO), completa três anos de trabalhos com a publicação hoje de um volume de 700 páginas que contém as principais descobertas, assim como as novas incógnitas geradas pelo trabalho de cerca de mil cientistas de 40 países. O diretor-executivo do DCO e cientista da Instituição Carnegie, o Robert Hazen, disse à Agência Efe durante uma visita a Toronto que um dos principais objetivos do programa, que tem um orçamento de US$ 500 milhões, é saber com exatidão quanto carbono está armazenado nas profundezas da Terra e onde. "

Estamos interessados em saber quanto carbono há, onde está, como se movimenta de uma parte a outra do planeta, quais são suas formas, estamos muito interessados no fenômeno da vida microbial em grandes profundidades e como afeta o ciclo do carbono", declarou Hazen. "É realmente um esforço para entender o carbono em escala global, da superfície ao centro da Terra, não só o ciclo do carbono mais superficial e do qual a maioria das pessoas fala, mas um ciclo mais profundo que representa 90%, ou mais, do carbono em nosso planeta", acrescentou. Hazen explicou que o carbono é "o elemento químico mais importante" no ser humano e no planeta.

"É o elemento da vida, o que deu origem à vida. É um dos aspectos que estamos tentando entender, de onde veio a vida", acrescentou. Algumas das descobertas mais fascinantes que hoje foram reveladas pelo DCO são precisamente as que dizem respeito à relação entre a vida e o carbono. As conclusões dos três primeiros anos do programa e detalhes dos próximos sete anos de atuações estão sendo discutidos em uma conferência internacional que acontece até amanhã na Academia Nacional de Ciências em Washington. Por exemplo, a de que há 4 bilhões de anos os processos biológicos produzidos por micróbios começaram a alterar a mineralogia da Terra, criando minerais que nunca tinham existido no planeta. Ou que os cientistas estão encontrando vírus em grandes profundidades no interior da Terra e que atuam de forma diferente dos vírus da superfície: seu material genético é transferido de forma passiva no genoma de micróbios e pode viver nele durante anos antes de se manifestar.

 Segundo um dos pesquisadores, John Baross, da Universidade de Washington, "a profundidade debaixo da superfície pode ter atuado como um laboratório natural da origem da vida no qual múltiplos ´experimentos´ podem ter sido produzidos em dupla". Relacionado com este achado é o chamado processo de "serpentinização", que está originando uma teoria alternativa sobre a origem da vida na Terra. Neste processo, a rocha basáltica que é expelida por vulcões subterrâneos reage quimicamente com a água de mar, o que produz hidrogênio e o mineral "serpentine". Segundo os cientistas do DCO, o hidrogênio gerado por este processo pode ter sido o alimento que permitiu a aparição dos primeiros micróbios na Terra. Mas não na superfície do planeta, e sim em grandes profundidades. De fato, como afirma Haze, "em qualquer lugar do mundo, se você perfura a vários quilômetros, encontrará vida em forma de micróbios". A variedade de vida bacteriana que se encontra em grandes profundidades e com pressões extremas constitui um autêntico "Galápagos das profundezas", segundo o DCO. O mais fascinante é que a vida em grandes profundidades exibe características incríveis.

 Steven D´Hondt, da Universidade de Rhode Island, afirmou que esses micróbios "levam pelo menos centenas de milhares de anos para se reproduzir, e é concebível que vivam sem se dividir durante dezenas de milhões de anos". "São zumbis microbiais" acrescentou. Segundo Hazen, "embora seja debatível, há alguns cientistas que asseguram que há micróbios que têm centenas de milhões de anos, que estiveram vivendo em um estado estático, sem se dividir, em pequenos buracos nas rochas, e quando são expostos a um ambiente mais dinâmico, começam a se dividir". "É realmente extraordinário. Porque se a vida pode se manter passiva durante grandes períodos de tempo é mais provável que quando grandes impactos lançam meteoritos de um planeta a outro, é possível que os micróbios possam se transferir de um planeta a outro" disse. "Isso pode ser uma forma de movimentar vida de um planeta a outro", declarou.

 Fonte: Abril.ciências

Em pouco tempo, Terra será mais quente do que em 11.300 anos

A Terra caminha para se tornar, nas próximas décadas, mais quente do que nos últimos 11.300 anos, segundo as previsões mais otimistas de emissões de dióxido de carbono (CO2), segundo uma pesquisa publicada nos Estados Unidos. Com base em análises realizadas em 73 lugares ao redor do planeta, os cientistas conseguiram reconstruir a história das temperaturas terrestres após o fim da era do gelo, por volta de 11.000 anos atrás.

 Os cientistas concluíram que os últimos dez anos foram os mais quentes, comparados com 80% dos 11.300 anos passados. Praticamente todos os modelos climáticos avaliados pelo Painel Intergovernamental de Mudanças Climáticas (IPCC) mostram que a Terra será mais quente - não importa em que momento até o fim do século - do que nos 11.300 anos anteriores, segundo as previsões mais factíveis de emissões de gases de efeito estufa.

 "Já sabíamos que a superfície da Terra é mais quente hoje do que durante a maior parte dos dois mil últimos anos; agora sabemos que as temperaturas são hoje mais altas do que na maior parte dos últimos 11.300 anos passados... (período) que corresponde ao desenvolvimento da civilização humana", revelou Shaun Marcott, pesquisador da Universidade Estatal de Oregon (noroeste dos Estados Unidos) e principal autor deste trabalho, publicado na edição de sexta-feira da revista Science. A história do clima mostra que no curso dos últimos 5.000 anos, a Terra esfriou 0,80 grau Celsius, mas voltaram a subir há 100 anos, particularmente no hemisfério norte, onde há mais extensões de terra e maior concentração populacional. De acordo com modelos climáticos, a temperatura média global ainda aumentará, em média, entre 1,1 e 6,3 grau Celsius até 2100, dependendo da quantidade de emissões de dióxido de carbono (CO2) procedentes de atividades humanas, informaram os pesquisadores.

 "O mais preocupante é que este aquecimento será claramente maior do que qualquer período nos últimos 11.300 anos", segundo Peter Clark, paleo-climatologista na Universidade Estadual do Oregon e co-autor do estudo. A posição da Terra com relação ao sol, especificamente sua inclinação, foi o principal fator natural que afetou as temperaturas nos últimos 11.300 anos, explicaram os cientistas. "Durante o período mais quente do Paleoceno - os 11.000 últimos anos - a Terra estava em uma posição que tornava os verões mais quentes no hemisfério norte", afirmou Shaun Marcott. "Com a mudança desta orientação, os verões no hemisfério norte refrescaram e deveríamos estar ainda hoje neste longo período de resfriamento, que não é o caso", acrescentou. Todos os estudos concluem que o aquecimento nos últimos 50 anos resulta da atividade humana e não de fenômenos naturais.

 Fonte: Abril.ciência

Cientistas criam células zumbis em laboratório

Biólogos americanos criaram células zumbis. Elas conseguem trabalhar depois de mortas e ainda desempenham algumas funções melhor do que quando estavam vivas. Os cientistas envolvidos no experimento são do Laboratório Nacional de Sandia, da Universidade do Novo México. Eles revestiram células orgânicas em ácido silícico para que elas conseguissem sobreviver em temperaturas e pressões extremamente elevadas.
 As células foram embalsamadas com o ácido até um nível manométrico. Isso permitiu criar uma réplica quase perfeita de sua estrutura.

 Quando a célula revestida com o ácido foi aquecida e alcançou a temperatura de 400 º C, sua parte orgânica evaporou. A solução permaneceu como uma réplica da célula viva anteriormente. Portanto, após o processo, a célula zumbi continuou trabalhando, mesmo depois de sua parte orgânica morrer. Por conseguir sobreviver em condições adversas, essas células puderam executar suas funções com mais precisão do que quando estavam vivas.

 Os cientistas acreditam que a técnica para criar as células zumbis pode ser o futuro da nanotecnologia. Ela poderá ser usada comercialmente, na indústria de células de combustível, tecnologia de sensores ou descontaminação.

 Fonte: universozumbi.com.br