A Rússia está ligando um laser gigante para testar suas armas nucleares

Andy Extance

Na cidade fechada de Sarov, cerca de 350 quilômetros a leste de Moscou, os cientistas estão ocupados trabalhando em um projeto para ajudar a manter as armas nucleares russas operacionais no futuro. Dentro de uma enorme instalação, com 10 andares de altura e cobrindo a área de dois campos de futebol, eles estão construindo o que é oficialmente conhecido como UFL-2M - ou, como a mídia russa o apelidou, o "Czar Laser". Se concluído, será o laser de maior energia do mundo.

Lasers de alta energia podem concentrar energia em grupos de átomos, aumentando a temperatura e a pressão para iniciar reações nucleares. Os cientistas podem usá-los para simular o que acontece quando uma ogiva nuclear detona. Ao criar explosões em pequenas amostras de material – amostras de pesquisa ou pequenas quantidades de armas nucleares existentes – os cientistas podem calcular como uma bomba completa provavelmente funcionará. Com uma ogiva velha, eles podem verificar se ela ainda funciona como pretendido. Os experimentos a laser permitem testar sem liberar uma bomba nuclear. "É um investimento substancial dos russos em suas armas nucleares", diz Jeffrey Lewis, pesquisador de não-proliferação nuclear do Middlebury Institute of International Studies, na Califórnia.

Até agora, a Rússia era a única entre as potências nucleares mais bem estabelecidas por não ter um laser de alta energia. Os Estados Unidos têm seu National Ignition Facility (NIF), atualmente o sistema de laser mais energético do mundo. Seus 192 feixes separados se combinam para fornecer 1,8 megajoules de energia. Olhando de uma forma, um megajoule não é uma quantidade enorme – é equivalente a 240 calorias alimentares, semelhante a uma refeição leve. Mas concentrar essa energia em uma área minúscula pode criar temperaturas e pressões muito altas. Enquanto isso, a França tem seu Laser Mégajoule, com 80 feixes atualmente fornecendo 350 quilojoules, embora pretenda ter 176 feixes fornecendo 1,3 megajoules até 2026. O laser Orion do Reino Unido produz 5 quilojoules de energia; Laser SG-III da China, 180 kilojoules.

Se concluído, o Tsar Laser superará todos eles. Como o NIF, deve ter 192 feixes, mas com uma saída combinada maior de 2,8 megajoules. Atualmente, porém, apenas sua primeira etapa foi lançada. Em uma reunião da Academia Russa de Ciências em dezembro de 2022, um funcionário revelou que o laser possui 64 feixes em seu estado atual. Sua produção total é de 128 quilojoules, 6% da capacidade final planejada. O próximo passo seria testá-los, disse o funcionário.

Quando se trata de construir lasers para causar reações nucleares, "quanto maior, melhor", diz Stefano Atzeni, físico da Universidade de Roma, na Itália. Instalações maiores podem produzir energias mais altas, o que significa que os materiais podem ser submetidos a temperaturas ou pressões mais altas, ou que volumes maiores de materiais podem ser testados. Expandir os limites dos experimentos potencialmente fornece aos pesquisadores nucleares dados mais úteis.

Em experimentos, esses lasers explodem seus materiais-alvo em um estado de alta energia da matéria conhecido como plasma. Em gases, sólidos e líquidos, os elétrons geralmente estão presos aos núcleos de seus átomos, mas no plasma eles vagam livremente. Os plasmas lançam radiação eletromagnética, como flashes de luz e raios-x, e partículas como elétrons e nêutrons. Os lasers, portanto, também precisam de equipamentos de detecção que possam registrar quando e onde esses eventos acontecem. Essas medições permitem que os cientistas extrapolem como uma ogiva completa pode se comportar.

Lauren Goode

Lauren Goode

Julian Chokkattu

Will Knight

Até agora, a falta de tal laser na Rússia não foi uma grande desvantagem para garantir o funcionamento de suas armas. Isso porque a Rússia está empenhada em refazer continuamente os "poços" de plutônio, os núcleos explosivos encontrados em muitas armas nucleares, nomeados após os centros duros de frutas como pêssegos. Se você puder substituir facilmente poços explosivos antigos por novos, haverá menos necessidade de usar lasers para verificar o quanto eles se degradaram ao longo dos anos. "Nos Estados Unidos, também estaríamos remanufaturando nossas armas nucleares, só que não temos capacidade para produzir um grande número de poços", diz Lewis. A maior instalação de produção dos EUA, em Rocky Flats, Colorado, fechou em 1992.