O ÁTOMO NAS SUAS APLICAÇÕES

     O século XX passará, certamente, à história como “o século do átomo”, porque, entre todas as grandes descobertas que espantaram a Humanidade, nos últimos sessenta anos, a utilização da energia atômica, primeiro para fins bélicos, e agora, como todos desejam, principalmente para fins pacíficos, é, certamente, em muito, a mais encantadora e a mais importante. Sim, encantadora, porque é realmente maravilhoso pensar que, da íntima estrutura do átomo, dessa pequeníssima partícula, que é para nós invisível, possa jorrar a mais forte energia que jamais foi concebida ao homem explorar. Como se gera, de que maneira e com que meios se pode utilizar essa energia? 

     Já sabemos que o átomo é um pequeno mundo em miniatura, constituído por um núcleo, carregado de eletricidade positiva, em torno do qual giram, como tantos minúsculos planetas em volta do sol, os elétrons, partículas infinitamente pequenas, carregadas de eletricidade negativa. O núcleo, por sua vez, é formado por um certo número de outras partículas, os prótons (com carga positiva) e os nêutrons que são, ao invés, privados de carga. Esta estrutura se repete em cada átomo de qualquer substância que existe no mundo: a única diferença é dada pelo número de elétrons que podem variar nas diversas substâncias. Há, depois, alguns corpos que apresentam uma particular característica, isto é, a de emitir radiações constituídas de partículas de natureza corpuscular (denominada “alfa” e “beta”) e de natureza eletromagnética (chamada “gama”). 

     São, estas, as substâncias radioativas, como o rádio e o urânio: suas radiações propagam-se no lado externo e vão ferir as substâncias adjacentes. Se, num ambiente adequado, servido-nos de uma destas substâncias radioativas, deixarmos cair as radiações emitidas sobre outra substância, acontecerá que essas radiações irão ferir os átomos que constituem a substância que expusemos aos raios: algumas delas passarão através do “enxame” dos elétrons em movimento, mas outras irão ferir o núcleo. Este, quando ferido por uma radiação, quebra-se, e produz, por sua vez, duas novas radiações, que se transmitem no espaço circunvizinho e podem ferir outros núcleos, abrindo-os e produzindo novas radiações. Este, multiplica-se de radiações com o quebrar dos núcleos atômicos, chama-se “reação em corrente”, e os aparelhos em que se faz processar a reação são denominados “reatores”. 

     Devemos ter presente que a reação em corrente se desenvolve com uma indescritível rapidez e, portanto, o número dos núcleos que se abrem aumenta com extrema velocidade, desdobrando-se continuamente. Desta série de cisões nucleares, surge o espantoso desenvolvimento de energia, que caracteriza as explosões atômicas, já que este trabalho das partículas nos átomos provoca um enorme calor. Caso se consiga controlar a reação em corrente, ao invés de deixá-la livre de desenvolver-se, como no caso da explosão atômica, a energia produzida pode ser eficazmente explorada para fins pacíficos. 

     Os reatores empregados para realizar a cisão nuclear para fins pacíficos podem ser de dois tipos: reatores geradores de energia e reatores de pesquisa. Nos primeiros, a energia calorífica produzida pela reação atômica é transformada em energia mecânica ou elétrica, por meio de turbinas e outros aparelhamentos semelhantes. Um reator deste tipo, por exemplo, é o que está instalado no submarino atômico americano “Nautilus”, tornado célebre por haver realizado a travessia por baixo das geleiras do Pólo Norte. 

     Reatores idênticos podem ser empregados para mover navios, trens e aeroplanos, e já são utilizados para a produção de energia elétrica. Os reatores de pesquisa, porém, não tem o objetivo de produzir energia, mas servem aos cientistas para estudar o comportamento das substâncias mais variadas, quando submetidas a bombardeios das partículas radioativas. Nestes reatores, procura-se, ainda acelerar a velocidade de tais partículas, de modo a que cheguem a feriros núcleos atômicos com grande energia. Como se disse, a potência desencadeada nos reatores pela cisão nuclear pode ser controlada; isso ocorre introduzindo-se substâncias especiais, que possuem a propriedade de absorver a radioatividade (“moradores” a grafita, o boro, etc). 

     As substâncias que são atacadas pelo bombardeio radioativo mudam-lhe a estrutura, e os átomos, que são passados através deste desenvolvimento, são chamados “rádio-isótopos” (chamam-se isótopos, de uma certa substância com um núcleo de peso diverso, ao passo que o radio-isótopo é um isótopo radioativo). Os radio-isótopos foram obtidos, pela primeira vez, por Enrico Fermi, com sua “pilha atômica”, e, hoje, se os reatores geradores permitem obter-se os melhores resultados, como o de fazer mover um navio com poucas gramas de átomos em cisão, os resultados mais curiosos e inimagináveis obtêm-se, ao invés, com os radio-isótopos medicinais, sobretudo, servem-se dos radio-isótopos para combater a pior das doenças do nosso tempo: o câncer. 

     A “bomba de cobalto” é justamente um aparelho que traz uma pequena quantidade de cobalto radioativo, que desencadeia radiações, as quais, através de um tubo, são levadas até à parte enferma. O iodo radioativo é empregado para curar as afecções de tireóide, ao passo que o sódio radioativo é proficuamente usado no estudo das doenças do coração e dos defeitos de circulação. Os rádio-isótopos imitidos em um corpo servem para explorar os mais recônditos segredos: injetando-os nos bovinos, descobriu-se como os animais transformam em carne e leite sua forragem; introduzindo-os num carvalho, estuda-se o meio de reprodução de certos fungos parasitas das plantas.

     Resultados interessantíssimos forma obtidos no campo da agricultura, submetendo-se às radiações as sementes das mais variadas plantas, para se obterem tipos de vegetais, ou para melhorar a qualidade das plantas mais comuns. Parece, por exemplo, que as batatas “tratadas” com os rádio-isótopos se transformam em sua essência, aumentando notavelmente seu conteúdo de açúcar, tanto que, no futuro, será inútil recorrer-se às beterrabas para obter esse alimento fundamental, pois será suficiente extraí-lo das batatas radioativizadas. 

     Foram alcançados, também, tomates de novo tipo, uvas com os bagos sem sementes ou uma nova espécie de aveia, refratária a qualquer moléstia. Tais efeitos se obtêm preparando as plantas para submeter-se às radiações, dentro de sulcos em forma de círculo, em cujo centro é colocada uma fonte de cobalto radioativo. Mas outras transformações da natureza podem ser obtidas com a cisão do átomo, e estas se referem diretamente à própria estrutura atômica da matéria. Na natureza, existe, ao todo, 92 elementos diferentes, que constituem todas as substâncias existentes na terra (ferro, cobre, ouro, cálcio, etc). Pois bem, bombardeando-se (com os aceleradores de elétrons) os átomos, obtêm-se elementos novos, ou seja, substâncias que antes não existiam na natureza e que eram denominados elementos “transurâncios” (isto é, elementos “além do urânio”), que é o último elemento da série dos que se conhecem. 

     Os elementos transurânico, porém, além de serem fortemente radioativo, têm vida breve, pois se consomem rapidamente, ao emitir radiações. Além disso, já se pode, outrossim, reproduzir as transformações que ocorrem no espaço interplanetário, onde os terríveis raios cósmicos, quando ferem um átomo, o desintegram, libertando partículas novas, denominadas “mesons”. Foi justamente o grande Fermi quem obteve, em laboratório, os mesons, bombardeando, com núcleos de hélio, um alvo de carbônio. O elemento químico que pode dar os melhores resultados na produção de energia é o hidrogênio, ou melhor, uma espécie de hidrogênio, com átomo mais pesado com respeito ao hidrogênio normal: o “deutério”; pode-se obter um núcleo de deutério em cada seis mil núcleos de hidrogênio comum, e o hidrogênio comum encontra-se na água.

     De um litro d’água, pode-se obter, com este sistema, tanta energia quanto for necessária para fornecer 400 litros de petróleo, e tudo isso com custos infinitamente menores. O problema mais complicado que se deve resolver é, sem dúvida, o dos aparelhamentos onde se verifica a cisão nuclear, aparelhamentos que devem suportar altíssimas temperaturas (no laboratório inglês de Harwell, os cientistas que trabalham ao “sol artificial” têm alcançado temperatura de milhões de graus centígrados ...) e que devem, outrossim, evitar que as radiações atômicas, perigosíssimas para o homem, possam atacar pessoas. 

     Por esse motivo, hoje, não seria ainda possível construir um automóvel atômico, dado que se deveriam empregar, pelo menos, cinqüenta toneladas de metal para conter as radiações. Contudo, esses problemas são muitos secundários, e certamente se encontrará a maneira de resolvê-los. Mas é também muito certo que o átomo fornecerá energia à Humanidade para todas as suas sempre crescentes necessidades. Dentro de alguma as dezenas de anos, a eletricidade poderá difundir-se por todo o globo, chegando até às terras mais abandonadas e atrasadas, e levando, a preços baratíssimos, o benefício da civilização por toda parte, ao passo que as fábricas, os meios de transportes, todos os ramos da técnica, mesmo nas mais modestas aplicações, poderão utilizar-se da infinita potência que se oculta no íntimo da matéria.