Os dias 6 e 8 de agosto são datas que marcam dois dos piores eventos
que aconteceram no século 20 e talvez em todos os tempos – um leitor
mais antenado provavelmente já sabe do que estamos falando. Há exatos 70
anos, em 1945, a Segunda Guerra Mundial se encaminhava para o fim
quando os norte-americanos detonaram sobre as cidades japonesas de
Hiroshima e Nagasaki duas bombas atômicas.
Na verdade, a Alemanha nazista havia sido derrotada e o Japão também
caminhava para perder a guerra que travava no Pacífico contra os Estados
Unidos e seus aliados. Porém, como em todas as guerras, aos vencedores
coube contar a história. O que se relata, pois, é que havia poucas
chances de os japoneses se renderem e, para vencer a disputa, milhões de
soldados americanos e japoneses morreriam. A bomba, diz-se, evitaria
essa batalha sangrenta. Fato é que a ação custou a vida de centenas de
milhares de pessoas, não somente no momento da destruição, como também
ao longo dos anos, devido aos efeitos da radiação.
- Na manhã de 9 de agosto
de 1945, explodiu sobre a cidade de Nagasaki a segunda bomba atômica.
(foto: Charles Levy / Domínio público)
A humanidade, podemos dizer, guarda um trauma deste episódio. Mas a
necessidade ou não de se construir armas atômicas sempre foi um tema
muito polêmico. Talvez o leitor já tenha ouvido falar que Albert
Einstein, um dos maiores cientistas de todos os tempos e com notada
atuação pacifista, escreveu, em agosto de 1939, uma carta para o então
presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt, sobre a possibilidade
da construção de bombas atômicas. A ‘dica’ levou à criação do projeto
Manhattan, no qual foram investidos 2 bilhões de dólares e o trabalho de
centenas de pesquisadores e cientistas. Alguns anos depois, Einstein
lamentou: “Cometi o maior erro da minha vida quando assinei a carta ao
presidente Roosevelt recomendando que fossem construídas bombas
atômicas”.
Energia e destruição
Até hoje algumas pessoas associam a criação da bomba atômica a
Einstein, principalmente por causa da sua famosa equação E=mc2, que
relaciona massa e energia. Essa equação mostra que uma pequena
quantidade de matéria equivale a uma enorme quantidade de energia, uma
vez que a constante que relaciona massa e energia é a velocidade da luz
(300.000 km/s).
Ora, nas reações nucleares, ocorre a conversão de massa em energia.
Um dos processos possíveis para isso é a fissão nuclear, na qual núcleos
de átomos pesados como os de urânio ou plutônio, utilizados nas bombas
detonadas sobre Hiroshima e Nagasaki, respectivamente, são ‘quebrados’
em elementos mais leves a partir do bombardeio de nêutrons (partículas
presentes nos núcleos atômicos, mas sem carga elétrica). Os produtos
finais, por exemplo, da fissão do urânio com um nêutron são os átomos de
estrôncio e xenônio e mais dois nêutrons, que, por sua vez, participam
de uma nova reação, levando ao surgimento de um processo em cadeia.
As bombas atômicas utilizadas na Segunda Guerra Mundial logo se tornaram
obsoletas, pois novos artefatos nucleares foram produzidos.
Nos reatores nucleares, o processo é similar. Porém, diferentemente
do que ocorre nas bombas atômicas, nos reatores a reação é controlada,
de forma que a energia seja liberada de maneira moderada. Na bomba, o
objetivo é precisamente liberar toda a energia de uma vez.
As bombas atômicas utilizadas na Segunda Guerra Mundial logo se
tornaram obsoletas, pois novos artefatos nucleares foram produzidos,
como a bomba de fusão nuclear, equivalente a milhares de bombas
atômicas. O processo que ocorre nessas armas nucleares é complexo, mas,
de uma maneira simplificada, podemos dizer que, em vez de se quebrar um
núcleo atômico, o que ocorre é a fusão de núcleos leves em núcleos mais
pesados.
Esse processo é semelhante ao que acontece no interior das estrelas.
Por exemplo, quatro núcleos de hidrogênio (compostos por apenas um
próton cada) reagem entre si produzindo um núcleo de hélio, que tem dois
prótons e dois nêutrons. No processo, ocorre a transformação de dois
prótons em nêutrons a partir da emissão de uma partícula de carga
positiva e com massa igual a do elétron, chamada pósitron.
- Até hoje muita gente
relaciona a bomba atômica à equação mais famosa de Albert Einsten, E=mc2
– uma relação que o próprio físico lamenta. (foto: Domínio público)
Para que essas reações aconteçam são necessárias altíssimas
temperaturas, como as que existem no interior das estrelas. Para detonar
uma bomba de fusão nuclear, é preciso produzir essas temperaturas, a
partir da detonação de um artefato de fissão nuclear. Resumindo: a bomba
atômica se torna o ‘pavio’ da bomba de fusão nuclear.
Tanto nos processos de fissão quanto nos de fusão nuclear os produtos
das reações têm uma massa menor que a inicial. A massa faltante se
transforma em energia, como prediz a equação E=mc2 – note-se, porém que
Einstein, ao deduzir esta equação, estudava a energia em um contexto
diferente, que nada tinha a ver com armas de destruição em massa.
Alcance inesperado
Em 1905, Einstein publicou o seu célebre artigo “Sobre a
eletrodinâmica dos corpos em movimento”, no qual apresentava uma
proposta que tornava as equações do eletromagnetismo de James Clerck
Maxwell compatíveis com a mecânica newtoniana. Para isso, Einstein mudou
os conceitos de espaço e tempo, tornando-os relativos, e postulou que a
velocidade da luz no vácuo é a mesma para qualquer referencial.
O famoso físico logo percebeu que, como a velocidade da luz é o
limite do universo – pois as equações da relatividade mostravam que
nessa velocidade os objetos colapsariam e o tempo pararia (veja a coluna
“
Sonhos de um jovem visionário”)
–, para valer o conceito da conservação da energia, um corpo, ao se
aproximar dessa velocidade, deveria ter a sua massa aumentada, ou seja,
parte da energia se converteria em massa. Dessa hipótese surge a equação
E=mc2, como ele apresenta no artigo “A inércia de um corpo depende do
seu conteúdo energético?”, também publicado em 1905.
Hoje sabemos que a mais famosa equação da história da física pode nos
ajudar a compreender coisas impressionantes, da detonação de armas
nucleares aos processos estelares. No entanto, o próprio Einstein
duvidava de todo o alcance de seu trabalho. Em carta ao seu amigo Conrad
Habicht, chegou a escrever: ”O argumento é divertido e sedutor, mas,
por tudo que conheço, o Senhor pode estar rindo de tudo isso e pregando
uma peça em mim”.
Adilson de OliveiraDepartamento de Física
Universidade Federal de São Carlos
Passadas 16 horas, o então presidente dos Estados Unidos Harry S. Truman (1884-1972) anunciou da Casa Branca, em Washington, que os americanos haviam explodido uma bomba atômica sobre a cidade de Hiroshima.
No dia 2 de setembro de 1945, foi assinada a ata de rendição do Japão em uma cerimônia oficial a bordo do encouraçado USS Missouri, na baía de Tóquio, terminando assim a Segunda Guerra Mundial.
