Desenho de arma nuclear

Desenhos de armas nucleares são arranjos ou combinações de natureza física, química e de engenharia que permitem que o pacote físico^[1] de uma arma nuclear exploda. Há três tipos básicos de desenho. Em todos, a energia explosiva de engenhos activados é derivada essencialmente de fissão nuclear, não de fusão.

Armas de fissão puras foram as primeiras armas nucleares construídas e foram as únicas, até ao momento, a serem usadas em tempo de guerra. O material activo é urânio (U-235) ou plutónio (Pu-239), montado explosivamente numa massa crítica de reacção em cadeia por um de dois métodos:
- Montagem balística, na qual uma massa de urânio físsil é disparada contra um alvo de urânio (também físsil) no extremo da arma, similar ao disparo de uma bala pelo cano de uma arma (plutónio pode ser, teoricamente, usado neste desenho; no entanto, provou-se ser impraticável).
- Montagem implosiva, na qual uma massa físsil de um dos materiais referidos (U-235, Pu-239, ou uma combinação de ambos) é rodeada por uma carga explosiva modelada que comprime a massa, resultando em criticidade.
Arma de fissão intensificada constitui um melhoramento do desenho implosivo. O ambiente de altas pressões e temperaturas no centro da explosão de uma bomba de fissão comprime e aquece uma mistura de gases de trítio e deutério (isótopos pesados de hidrogénio). O hidrogénio funde-se, formando hélio e neutrões livres. A energia liberada pelas reacções de fusão é relativamente negligenciável, mas cada neutrão liberado inicia, por sua vez, uma nova reacção de fusão em cadeia, reduzindo substancialmente a quantidade de material físsil que, de outra forma, seria gasto. Este mecanismo de intensificação pode representar uma duplicação da energia liberada por fissão.
Armas termonucleares bifásicas são, essencialmente, uma cadeia de armas de fissão intensificada, normalmente com apenas duas fases na referida cadeia. A segunda fase, denominada "secundário", é implodida por energia de raios X a partir da primeira fase, denominada "primário". Esta implosão por radiação é muito mais eficaz que a implosão do primário, de alta potência. Consequentemente, o secundário pode ser várias vezes mais potente do que primário sem, no entanto, ser maior. O secundário pode ser desenhada para maximizar a liberação de energia de fusão mas, na maioria dos desenhos, é apenas utilizada para conduzir ou melhorar a fissão, como no caso do primário. Mais fases podem ser adicionadas, embora o resultado seja uma arma de megatoneladas, potente demais para ser utilizada.^[2]

Armas de fissão puras constituíram, historicamente, o primeiro tipo a ser construído por uma nação. Países com elevados níveis de industrialização e com arsenais nucleares desenvolvidos, possuem armas termonucleares bifásicas, as quais são as mais compactas, escaláveis e com melhor relação resultado/preço, assim que esteja disponível a infraestrutura industrial necessária para as construir.

Todas as inovações em desenho de armas nucleares foram originadas nos EUA, embora alguns desenhos tenham sido desenvolvidos, mais tarde, por outros Estados;^[3] as descrições seguintes dizem respeito a desenhos norte-americanos.

Nos primeiros serviços noticiosos, as armas de fissão puras eram chamadas de "bombas atómicas" ou "bombas-A", um termo desadequado já que a energia vem unicamente do núcleo do átomo. Armas que envolviam fusão eram chamadas de "bombas de hidrogénio" ou "bombas-H", denominações igualmente desadequadas já que a sua energia destrutiva provinha principalmente da fissão nuclear. Conhecedores da tecnologia favoreceram os termos "nuclear" e "termonuclear", respectivamente.

O termo "termonuclear" refere-se às altas temperaturas necessárias ao início da fusão, ignorando o igualmente importante factor da pressão, considerado secreto na época em que o termo se tornou corrente. Muitos termos relacionados com tecnologia de armas nucleares são inexactos devido a terem tido origem em ambientes confidenciais. Alguns são termos em código absurdos, tais como "alarme de relógio".

↑ O pacote físico é o módulo nuclear explosivo dentro do invólucro da bomba, ogiva de míssil, projéctil de artilharia, etc., o qual transporta a bomba até ao seu alvo. Enquanto que fotografias de tais invólucros são comuns, fotografias de pacotes físicos são muito raros, mesmo para as mais antigas e primitivas armas nucleares.
↑ Os EUA mantiveram nos seus arsenais, durante um curto período a partir de 1961, uma bomba trifásica de 25 megatoneladas denominada B41. Também em 1961 foi testada (mas não instalada em arsenal), pela URSS, a Tsar Bomba, uma arma trifásica de 50-100 megatoneladas.
↑ Os Estados Unidos e a União Soviética foram as únicas nações a construírem grandes arsenais nucleares com todos os tipos possíveis de armas nucleares. Os EUA tiveram um avanço de quatro anos e foram os primeiros a produzir material físsil e armas de fissão, tudo em 1945. A única reivindicação soviética de precedência de um desenho aconteceu relativamente à detonação Joe 4, em 12 de Agosto de 1953, dita a primeira bomba de hidrogénio. No entanto, como revelado por Herbert York em The Advisors: Oppenheimer, Teller and the Superbomb (W.H. Freeman, 1976), esta não foi uma verdadeira bomba de hidrogénio (termonuclear bifásica), mas sim uma arma de fissão intensificada de tipo Sloika/Alarm Clock. Não está disponível na literatura qualquer calendário soviético para os elementos essenciais de miniaturização de ogivas.

[1] O pacote físico é o módulo nuclear explosivo dentro do invólucro da bomba, ogiva de míssil, projéctil de artilharia, etc., o qual transporta a bomba até ao seu alvo. Enquanto que fotografias de tais invólucros são comuns, fotografias de pacotes físicos são muito raros, mesmo para as mais antigas e primitivas armas nucleares.

[2] Os EUA mantiveram nos seus arsenais, durante um curto período a partir de 1961, uma bomba trifásica de 25 megatoneladas denominada B41. Também em 1961 foi testada (mas não instalada em arsenal), pela URSS, a Tsar Bomba, uma arma trifásica de 50-100 megatoneladas.

[3] Os Estados Unidos e a União Soviética foram as únicas nações a construírem grandes arsenais nucleares com todos os tipos possíveis de armas nucleares. Os EUA tiveram um avanço de quatro anos e foram os primeiros a produzir material físsil e armas de fissão, tudo em 1945. A única reivindicação soviética de precedência de um desenho aconteceu relativamente à detonação Joe 4, em 12 de Agosto de 1953, dita a primeira bomba de hidrogénio. No entanto, como revelado por Herbert York em The Advisors: Oppenheimer, Teller and the Superbomb (W.H. Freeman, 1976), esta não foi uma verdadeira bomba de hidrogénio (termonuclear bifásica), mas sim uma arma de fissão intensificada de tipo Sloika/Alarm Clock. Não está disponível na literatura qualquer calendário soviético para os elementos essenciais de miniaturização de ogivas.

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