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
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