Uso de plutônio produzido por reatores de água leve em explosivos nucleares

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Uso de Plutônio Produzido por Reatores de Água Leve em Explosivos Nucleares: uma ameaça plausível? O assunto é polêmico porque dados confiáveis sobre explosivos nucleares são classificados e grande parte da discussão gira em torno de especulações. Pode- se afirmar que a confiabilidade de explosivos nucleares de plutônio está diretamente ligada à quantidade de Pu240 presente na massa de plutônio utilizada e à velocidade com que é realizada sua montagem supercrítica. Em virtude da natureza estatística do problema da pré-ignição, dois explosivos nucleares idênticos podem, em condições de igual performance, produzir explosões nucleares de potências completamente díspares. Considerável polêmica tem sido travada a respeito da possibilidade de se fabricarem explosivos nucleares de potência razoavelmente elevada (> 1 quiloton), utilizando como elemento físsil o plutônio proveniente de reatores nucleares de potência (portanto com altas porcentagens de Pu240) e técnicas usuais de implosão. A questão, como se pode depreender das Tabelas a seguir, tem de ser examinada probabilisticamente. Do ponto de vista da aplicação militar, em que é exigida alta confiabilidade e, geralmente, alta potência, tais explosivos seriam considerados inadequado, em razão da alta probabilidade de pré-detonação. Probabilidade de não ocorrer a pré-ignição durante a inserção de criticalidade em função de diferentes porcentagens de Pu-240 na massa de plutônio de 6 kg [i] [i] Energia liberada supondo que a explosão nuclear ocorra em pontos do criticalidade menor do que o máxima alcançada (k = 1.3) e a probabilidade de não ocorrer o pré-ignição até os respectivos valores de criticalidade. [ii] [ii]

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Uso de Plutônio Produzido por Reatores de Água Leve em Explosivos Nucleares:uma ameaça plausível?

O assunto é polêmico porque dados confiáveis sobre explosivos nucleares são classificados e grande parte da discussão gira em torno de especulações.

Pode- se afirmar que a confiabilidade de explosivos nucleares de plutônio está diretamente ligada à quantidade de Pu240 presente na massa de plutônio utilizada e à velocidade com que é realizada sua montagem supercrítica. Em virtude da natureza estatística do problema da pré-ignição, dois explosivos nucleares idênticos podem, em condições de igual performance, produzir explosões nucleares de potências completamente díspares.

Considerável polêmica tem sido travada a respeito da possibilidade de se fabricarem explosivos nucleares de potência razoavelmente elevada (> 1 quiloton), utilizando como elemento físsil o plutônio proveniente de reatores nucleares de potência (portanto com altas porcentagens de Pu240) e técnicas usuais de implosão.

A questão, como se pode depreender das Tabelas a seguir, tem de ser examinada probabilisticamente. Do ponto de vista da aplicação militar, em que é exigida alta confiabilidade e, geralmente, alta potência, tais explosivos seriam considerados inadequado, em razão da alta probabilidade de pré-detonação.

Probabilidade de não ocorrer a pré-ignição durante a inserção de criticalidade em função de diferentes porcentagens de Pu-240 na massa de plutônio de 6 kg[i][i]

Energia liberada supondo que a explosão nuclear ocorra em pontos do criticalidade menor do que o máxima alcançada (k = 1.3) e a probabilidade de não ocorrer o pré-ignição até os respectivos valores de criticalidade.[ii][ii]

Já sob a ótica da ameaça de eventual emprego por grupos terroristas com capacidade e meios de fabricá-los, a probabilidade de não ocorrer a pré-detonação, mesmo quando considerada baixa para os padrões militares, poderia, para esses grupos, ser admitida "suficientemente alta" para cumprir propósitos chantagistas.

Além disso, mesmo ocorrendo precocemente a reação de fissão em cadeia divergente tão logo a massa físsil se tornasse supercrítica, haveria chance ainda da inserção de razoável excesso de reatividade, com liberação de energia tremendamente destrutiva comparada à outros explosivos convencionais.

Deve-se frisar, porém, que o projeto e a construção de explosivos nucleares requerem conhecimentos teóricos e práticos específicos, complexas simulações computacionais, aquisição de materiais especiais, instalações adequadas, testes experimentais de

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componentes, os quais, provavelmente, estão muito acima da capacidade de realização de grupos avulsos.

Além disso, existem duas circunstâncias adicionais, dificilmente contornáveis, relacionadas ao plutônio com alto teor de isótopos pares: sua mais alta radioatividade, que dificultaria sobremodo sua manipulação (exigindo, provavelmente, que fosse remota e sob alguma espécie de blindagem), e o problema do auto-aquecimento causado pela radiação alfa emitida por esses isótopos. Considerando resfriamento por convecção natural, estima-se uma diferença de temperatura de mais ou menos 65°C entre a superfície da massa do plutônio e o ambiente. Tal auto-aquecimento causaria danos significativos ao alto explosivo químico em volta do núcleo físsil do explosivo nuclear.

Não é por outra razão que a totalidade dos explosivos nucleares de plutônio utiliza-o com alto teor de pureza em Pu239, produzido em reatores nucleares especialmente projetados para esse fim.

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[i][i] Barroso, D.E.G., A Física dos Explosivos Nucleares, 2ª. Edição, São Paulo, Editora Livraria da Física, 2009, pág. 199[ii][ii] Idem, pág. 200