O “Oreshnik” da Rússia: não é nuclear, mas atômico

Dmitry Orlov – 15 de dezembro 2024

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Pegue uma bobina de cobre, monte-a em um eixo e conecte as duas extremidades a escovas que deslizam em contatos de anel conectados a um amperímetro. Gire a bobina usando um motor elétrico de alta velocidade e, em seguida, pare-o abruptamente. Nesse exato momento, o amperímetro registrará um pulso de corrente elétrica curto, mas perfeitamente detectável. De onde vem essa corrente, já que não há nada nessa configuração que produza uma força eletromotriz?

A resposta é que ela vem da inércia dos elétrons. Em um metal, os elétrons podem ser imaginados figurativamente como formando um líquido de elétrons que circula entre os núcleos atômicos da estrutura cristalina do metal. Quando a bobina é girada, eles ganham velocidade junto com os prótons e os nêutrons que formam os núcleos atômicos. Ao contrário dos núcleos, eles não estão presos à estrutura cristalina e podem percorrer alguma distância por inércia depois que o objeto é parado abruptamente. (Para aqueles que se esqueceram, a inércia é massa vezes velocidade: p=mv.)

Como os elétrons são carregados (negativamente), eles geram uma corrente elétrica quando se movem. É isso que o amperímetro registra quando a rotação da bobina é interrompida.

Não é necessário muito movimento de elétrons para produzir um grande efeito. Com uma densidade de corrente elétrica de 10 amperes por milímetro quadrado, os elétrons se deslocam por um fio de cobre a apenas 1 milímetro por segundo, mas isso é suficiente para derreter o fio. Agora imagine o efeito se a velocidade não for de 1 milímetro, mas de 3 quilômetros por segundo (ou Mach 10), o que é 3000000 vezes mais rápido, como acontece quando a ogiva de um míssil Oreshnik se choca contra o solo. Difícil de imaginar?

Aqui vai uma dica: o metal vai explodir.

Mas isso não é tudo.

A estabilidade da estrutura cristalina do metal é preservada pelo equilíbrio das forças de Coulomb entre os íons positivos dos núcleos atômicos e o “líquido de elétrons” de carga negativa dos elétrons livres ao redor. Agora imagine que todos os elétrons livres tenham escapado. O que acontece com os núcleos atômicos do metal quando a força que os mantém dentro da estrutura do cristal desaparece é que todos eles começam a se repelir e ocorre uma explosão.

Há cerca de um século, percebeu-se que quando uma bala ou projétil de chumbo que voa rapidamente atinge uma armadura de aço, libera uma quantidade de calor muitas vezes maior do que a energia cinética do projétil (que é metade da massa vezes sua velocidade ao quadrado, E_k=1/2 mv^2) – calor suficiente para abrir um buraco em uma placa de aço. O motivo dessa anomalia é o mesmo: a inércia do elétron.

A energia de ligação na estrutura cristalina dos metais é aproximadamente duas vezes maior do que a liberada durante a oxidação explosiva do TNT. À primeira vista, a explosão não deve ser muito maior do que a produzida por um explosivo convencional – cerca de duas vezes maior. A diferença é que o tempo necessário para liberar essa energia é centenas de vezes menor do que durante a reação de oxidação química do TNT, e a energia gerada por ela é muito mais concentrada. Por esse motivo, o poder destrutivo de uma explosão de Coulomb pode ser 1.000 vezes maior do que o de um explosivo convencional. É claro que não se trata de uma explosão nuclear: nenhum núcleo atômico é danificado de forma alguma durante esse experimento. Mas é comparável em seus efeitos, que são muito maiores do que os que podem ser obtidos com o uso de TNT.

Para ter um pouco de perspectiva, considere que 1 kg de urânio-235 pode, em teoria (se cada átomo dele sofrer fissão nuclear), resultar em uma explosão equivalente a 20 milhões de kg de TNT. Na realidade, o urânio nunca é enriquecido a 100% de U-235 (qualquer coisa acima de 90% é considerada grau de armamento) e apenas alguns poucos por cento do U-235 têm tempo de participar de uma reação nuclear em cadeia antes que toda a engenhoca exploda. De forma mais realista, uma carga nuclear de 1 kg é equivalente a cerca de um milhão de kg de TNT (ou 1 quiloton). Enquanto isso, 1 kg de metal em uma explosão de Coulomb liberará energia equivalente a cerca de mil kg de TNT (ou 1 tonelada). No entanto, esses números ainda são enormes.

E agora podemos abordar a questão do que provavelmente é o Oreshnik. Aqui está o que foi anunciado publicamente sobre ele:

Temperatura da ogiva: 4000ºC

Velocidade: Mach 10 (2,5-3 km/s)

Massa da ogiva: ~1,5 toneladas

Ao examinar a Tabela Periódica de Elementos de Dmitry Mendeleev, encontramos apenas um candidato a metal de ogiva: o tungstênio. Ele derrete a 3422ºC e ferve a 5555ºC. Considerando a massa da ogiva (que, para simplificar, consiste inteiramente em uma única peça de tungstênio) de 1.500 kg, ela produz o equivalente a 1.500.000 kg de TNT ou 1,5 quilotons – uma quantidade respeitável para uma pequena bomba nuclear tática.

Mas há mais: Ao contrário de uma bomba nuclear, que explode antes do impacto (ou se esmaga em pedacinhos e faz uma grande bagunça) e gasta apenas parte de sua energia na produção de uma onda de choque destrutiva, enquanto a maior parte do restante se irradia como calor, aquecendo a atmosfera, a estratosfera e o espaço sideral, a ogiva de tungstênio penetra no solo até uma profundidade máxima, dado o seu momento (E_k = 1.613 kg de TNT) e só então explode, produzindo o equivalente a um terremoto muito curto, altamente localizado e intenso. O efeito no marco zero é que o solo e tudo o que estiver sobre ele ou dentro dele é transformado em poeira fina. Foi isso que aconteceu na fábrica Uralmash, perto de Dniepropetrovsk, que os russos usaram como campo de testes do Oreshnik.

Portanto, o Oreshnik não é um dispositivo nuclear, pois nenhum núcleo atômico é danificado de forma alguma por sua operação. No entanto, ele é um dispositivo atômico porque a base de seu poder explosivo não é química (oxidação de TNT ou outro explosivo), mas a física atômica de uma explosão de Coulomb.

Embora essa parte da história da Oreshnik possa ser decifrada com base nas evidências disponíveis, outras partes permanecem enigmáticas. Especificamente, continua sendo um segredo bem guardado como a Oreshnik pode manobrar com precisão suas ogivas à medida que elas se aproximam do alvo. Outro segredo bem guardado é como a ogiva consegue penetrar na atmosfera a Mach 10 sem se queimar. Ninguém mais possui algo nem remotamente semelhante a esses dois avanços tecnológicos e é improvável que os militares russos os divulguem tão cedo – pelo menos não antes de criar uma arma ainda mais impressionante.

(Aceno de chapéu para Lanov.)

Fonte: https://boosty.to/cluborlov/posts/76c18bbb-5c8a-4a21-873c-946d645f995f

One Comment

  1. Atilo said:

    Oxalá todo o império do mal e diabólico (EEua, OTAN e israel) sejam destruidos pois ele é a maior ameaça mundial para todo o planeta devido a ter entrado em processo de autodestruição.

    17 December, 2024
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