E2 Distribuição de energia numa detonação nuclear

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Quando a energia de uma detonação nuclear é liberada, nem toda ela é convertida em trabalho mecânico como em um explosivo convencional: parte dela se torna a mesma onda de choque descrita no modelo anterior, mas uma fração comparável escapa imediatamente como luz e calor, e outra fração, menor, porém crucial, é liberada como radiação nuclear direta e como material que posteriormente será contaminado. Essa maneira particular de distribuir a energia é o que distingue mecanicamente uma detonação nuclear de uma explosão química de energia comparável e faz com que o mesmo evento atinja uma cidade por meio de vários caminhos físicos diferentes, não apenas pela força do ar deslocado.

A altura em que a detonação ocorre determina como essa energia é distribuída. Quando o ponto da explosão está próximo ao solo, grande parte da energia que, de outra forma, formaria uma ampla onda de choque é usada para escavar uma cratera e sugar terra e detritos para dentro da bola de fogo. Isso reduz a área danificada pela sobrepressão, mas aumenta a quantidade de material contaminado que posteriormente cai perto do ponto de origem. Quando a detonação ocorre a uma certa altura acima do solo, essa mesma energia é distribuída de forma mais uniforme sobre uma área de sobrepressão muito maior, porque a frente de onda de choque não perde energia por erosão e é ainda reforçada pela reflexão no solo antes de se expandir. Dobrar a potência da detonação não dobra o raio da área danificada: a energia é distribuída por um volume que cresce muito mais rápido do que a própria distância, portanto, um aumento muito maior do que dobrar a potência é necessário para dobrar minimamente a extensão dos danos por sobrepressão. Essa mesma relação de crescimento lento do raio de dano em relação à potência é o que, mais adiante nesta série, nos permite estimar retrospectivamente a potência de um evento já ocorrido com base no padrão de danos observado no solo.

É por isso que este modelo, que parte da análise de como a energia é distribuída entre suas diferentes formas, acaba sendo a referência utilizada pelos serviços de proteção civil para decidir, antes de qualquer ocorrência, o peso a ser atribuído em seus planos a cada uma das vias de dano — mecânica, térmica e radiológica — dependendo da altura da detonação considerada em cada cenário.

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