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Bomba de Antimatéria

Física

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O livro Anjos e Demônios, de Dan Brown, conta a incrível jornada Robert Langdon, para tentar salvar o Vaticano de uma explosão com uma nova arma, criada pelo CERN (Organização Europeia Para Investigação Nuclear), a Antimatéria.

Mas o que é a antimatéria?
A natureza é composta de partículas elementares, como os prótons, nêutrons, elétrons, que basicamente constituem a matéria. O nome antipartícula, no entanto, é reservado a partículas mais raras encontradas apenas nos raios cósmicos, nos decaimentos de substâncias radioativas e nos aceleradores de partículas.

A mecânica quântica explica que, no processo de criação de pares, um fóton de energia elevada - ao colidir com o núcleo - perde toda sua energia, dando origem a um par de partículas, o elétron e o pósitron.
Um pósitron é uma partícula que tem todas as características de um elétron, exceto o sinal de sua carga, que é o oposto do elétron.
O processo inverso também pode ser analisado, quando um par elétron-positron (matéria-antimatéria), estando essencialmente em repouso e próximos um do outro, se unem, são aniquilados. Esse processo recebe o nome de aniquilação de pares, dando origem a dois fótons que se movem em sentidos opostos.

A produção de dois fótons pode ser explicada devido ao fato de que, se os elementos (elétron-pósitron) estão inicialmente em repouso, seu momento inicial é igual a zero, porém, um único fóton não pode ser criado com momento igual a zero.
Podemos concluir então que, quando uma partícula de antimatéria se choca com uma partícula de matéria ocorre a aniquilação de ambos, originando radiação gama (γ), que libera uma grande quantidade de energia.

Segundo o livro Anjos e Demônios, ¼ de grama de antimatéria teria energia suficiente para destruir completamente a cidade do Vaticano. Se comparada com a bomba atômica lançada em Hiroshima, que possuía um núcleo de 10 kg de urânio 235 e produzia uma energia de 84x1012 J (20 kilotons), ¼ de grama da bomba de antimatéra seria necessário para produzir 42x1012 J (10 kilotons) de energia. Uma explosão e tanto para uma quantidade tão pequena de partículas.
Segundo o CERN, são produzidos 107 antiprótons por segundo em seu acelerador de partículas. Eles afirmam também que 1g (um grama) de antiprótons equivale a, aproximadamente, 6x1016 partículas, e seriam necessários 6x1030s para produzir essa quantidade, ou seja, aproximadamente 2 bilhões de anos.

Portanto, se você conhece alguém que pretende criar uma bomba como esta, com ¼ de grama de antimatéria, diga a essa pessoa que ela terá que esperar pelo menos 500 milhões de anos.
 

Por Kleber Cavalcante
Graduado em Física
Equipe Brasil Escola

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