Estudo com cubos de urânio explica por que reator nuclear nazista não funcionou

Um novo estudo científico revelou os motivos técnicos que impediram o funcionamento do reator B8, o último projeto nuclear experimental desenvolvido pela Alemanha nazista em 1945. A pesquisa demonstra que a falta de materiais específicos e a insuficiência de nêutrons impossibilitaram o alcance da criticalidade, etapa essencial para gerar uma reação em cadeia autossustentável.

O objetivo do projeto era acelerar a construção de uma bomba atômica, mas o desejo não se concretizou devido a limitações físicas e de suprimentos. As conclusões foram publicadas na revista científica PNAS Nexus no final de setembro.

A investigação baseou-se na análise de dois cubos de urânio que compunham o reator. Um dos componentes foi localizado em um arquivo no ano de 2011, enquanto o outro foi encontrado em 2013, na gaveta de um escritório na Universidade de Maryland, nos Estados Unidos.

Ao analisarem a densidade desses cubos, os cientistas conseguiram identificar a porosidade interna do material. Com esses dados, os pesquisadores construíram um modelo matemático para simular as condições de nêutrons que existiam originalmente no reator B8.

Por que o reator não atingiu a reação em cadeia?

Os resultados indicaram barreiras claras para o funcionamento adequado do equipamento. Para que o reator alcançasse o estado de criticalidade, seria necessário que cada processo de fissão gerasse 100 nêutrons.

No entanto, o modelo simulado revelou que o B8 conseguia gerar apenas 94 nêutrons por fissão. Esse déficit impediu que a reação se tornasse autossustentável, inviabilizando o uso do reator para fins militares.

Os pesquisadores apontam que o problema técnico poderia ter sido contornado com o uso de mais recursos. Seria necessário o dobro da quantidade de urânio disponível e uma oferta 2,2 vezes maior de água pesada.

A água pesada, uma variação da água comum, era extremamente escassa na Europa naquele período. O reator exigia mais de 3 toneladas do composto para operar, mas a Alemanha possuía apenas 1,8 tonelada em seu estoque.

Outra tentativa de solução seria substituir a água pesada pelo grafite. Contudo, os pesquisadores identificaram que o grafite utilizado pelo programa alemão era composto por materiais impuros.

Essa pureza ao contrário do material desenvolvido pelos Estados Unidos para o seu primeiro reator. Na época, os americanos utilizaram um grafite com composição muito mais purificada, o que garantiu a eficiência do projeto deles.

Estudo contrapõe versão de físico alemão

As novas evidências científicas trazem um contraponto a registros históricos do programa nuclear nazista. As conclusões do estudo confrontam diretamente o que foi defendido por Werner Heisenberg.

Heisenberg foi o físico que liderou o programa de pesquisa nuclear da Alemanha na época. Em um artigo publicado na revista Nature em 1947, ele afirmou que o reator nazista chegou a ficar muito próximo de funcionar.

A análise atual, porém, mostra que o projeto estava longe de atingir o sucesso pretendido. A combinação de materiais impuros e a escassez de água pesada selou o fracasso do reator B8.