A História Completa da Radiação: O Fenômeno que Mudou a Ciência para Sempre

0:00 Neste vídeo, você vai descobrir como uma descoberta acidental no século 19 abriu as portas para a era nuclear. Por que Marie Curie pagou com a própria vida pelo avanço da ciência? O que realmente aconteceu nos bastidores de Chernobyl? De que forma a radiação salva milhares de vidas todos os dias na medicina? Qual país foi o primeiro a dominar o segredo da bomba atômica? [música] Preparem-se para uma viagem fascinante. Vamos recuar ao século 19 e mergulhar nas descobertas que revelaram ao mundo o poder invisível da radiação. Venha comigo nessa jornada. Qual episódio da história da ciência você gostaria de ver por aqui? Conta nos comentários. Eu leio

0:47 tudo [música] e anoto cada sugestão. Como referência para criação deste [música] vídeo, usamos os livros Radioatividade: Uma Breve Introdução de Frank Close e Marie Curie: Uma biografia >> [música] >> de Susan Quinn. Qual foi a primeira aplicação prática da radiação na história? [música] Inscreva-se agora porque novos vídeos chegam todos os [música] dias. Dá o like, compartilha com quem ama história e ciência. Escreve radiação aqui nos comentários. [música] Assim saio do mundo dos números e conheço cada pessoa incrível que [música] está aqui. Obrigado. Eu vou te contar essa história que mudou o mundo. Bem-vindo ao Storyland. Temos vídeos novos todos os [música]

1:32 dias. Inscreva-se e deixe o seu like para este vídeo chegar a mais pessoas. >> [música] >> Obrigado. Eu sou o William e vou te contar essa história incrível. Capítulo 1: O mundo antes da radiação. A ciência no limiar do invisível. No século 19, a ciência vivia um de seus momentos mais confiantes. Após séculos de especulação filosófica sobre a natureza do mundo, os laboratórios europeus finalmente produziam respostas sólidas, mensuráveis e repetíveis. A física clássica, consolidada pelos trabalhos de Isaac Newton dois séculos antes, parecia suficiente para explicar quase tudo. O movimento dos planetas, a

2:19 queda dos corpos, o comportamento dos fluidos. O universo era visto como uma grande máquina, previsível e ordenada, cujos mecanismos apenas precisavam ser descritos com maior [roncando] precisão. Foi nesse clima de certeza que os estudos sobre eletricidade e magnetismo começaram a abalar as estruturas. Michael Faraday, na primeira metade do século, demonstrou que eletricidade e magnetismo estavam profundamente ligados, abrindo caminho para uma nova visão do espaço físico. James Clerk Maxwell foi além e, em 1865, formulou as equações que unificavam os

3:05 dois fenômenos em uma única teoria eletromagnética, prevendo inclusive a existência de ondas invisíveis que se propagavam pelo espaço à velocidade da luz. A luz, descobriu-se, era ela mesma uma onda eletromagnética e o espectro visível era apenas uma fração de um universo muito mais amplo de radiações que o olho humano jamais alcançaria. Apesar dessas conquistas, havia limites claros no que a ciência sabia sobre a matéria em si. O átomo era ainda uma abstração, um conceito útil para organizar os elementos químicos, mas cuja estrutura interna era completamente desconhecida. John Dalton havia

3:51 proposto, no início do século que cada elemento era formado por partículas indivisíveis e únicas. E essa ideia ganhou força ao longo das décadas, especialmente com o desenvolvimento da tabela periódica por Dmitri Mendeleev em 1869. Contudo, ninguém sabia o que havia dentro daquelas partículas, nem se havia algo dentro delas. Os experimentos com tubos de vidro evacuados, nos quais correntes elétricas eram aplicadas em condições de baixa pressão, começavam a revelar comportamentos estranhos. Raios misteriosos que viajavam do cátodo em direção ao ânodo, fazendo superfícies

4:36 brilhar. Esses raios catódicos fascinavam os pesquisadores, mas sua natureza permanecia disputada. Era nesse cenário de perguntas sem resposta que a ciência europeia entrava nos anos finais do século 19. Poderosa o suficiente para formular as perguntas certas, mas ainda não preparada para as respostas [música] que estavam prestes a surgir. Olá, [música] pessoal! Conheçam a nossa loja. Estamos preparando itens exclusivos e decorativos especialmente para vocês. Peças únicas feitas [música] com o mesmo carinho que dedicamos a cada vídeo aqui no canal. Acesse o link no

5:24 primeiro comentário e já dê uma olhadinha no que temos disponível. [música] Obrigado pelo carinho e apoio de sempre. Capítulo dois: a descoberta acidental. Röntgen e os raios X. Na noite de 8 de novembro de 1895, no laboratório de física da Universidade de Würzburg, na Baviera, Wilhelm Conrad Röntgen trabalhava sozinho, como era seu hábito. O físico alemão de 50 anos conduzia experimentos com um tubo de Crookes, um daqueles dispositivos de vidro evacuado que tanto intrigavam os cientistas da época. O ambiente estava em penumbra e o tubo estava coberto por

6:10 papelão preto para bloquear qualquer emissão de luz visível. Foi então que algo inesperado aconteceu. A uma certa distância da mesa, uma pequena tela coberta com um composto químico chamado platino cianeto de bário começou a brilhar, mesmo sem qualquer contato direto com o equipamento. Röntgen ficou imóvel. Aquela fluorescência não poderia ser causada pelos raios catódicos conhecidos, pois eles não tinham alcance suficiente para atravessar o ar àquela distância. Havia algum outro tipo de emissão saindo do tubo, algo invisível, capaz de percorrer o espaço e excitar materiais à distância. Nas semanas seguintes, ele se

6:56 trancou no laboratório e praticamente não saiu, dormindo e comendo no próprio local de trabalho, testando sistematicamente o comportamento desse fenômeno desconhecido. Descobriu que a emissão atravessava papel, madeira e tecidos, mas era parcialmente bloqueada por metais mais densos. Por não saber ao certo sua natureza, chamou o fenômeno de raios X, usando a letra matemática para o desconhecido. A experiência que mudou a história aconteceu no final de dezembro daquele mesmo ano, quando Röntgen pediu à sua esposa, Anna Bertha, que colocasse a mão sobre uma placa fotográfica enquanto o tubo era ativado. A imagem resultante revelou os ossos da

7:44 mão com nitidez impressionante e o anel que ela usava apareceu como uma sombra densa ao redor da falange. Ao ver a própria estrutura óssea registrada em papel, Berta teria dito, perturbada, que havia visto sua própria morte. Era a primeira radiografia da história humana. Röntgen publicou seus resultados em dezembro de 1895 e a repercussão foi imediata e global. Em semanas, jornais de toda a Europa e das Américas estampavam a imagem da mão ossificada. Médicos perceberam de imediato o potencial clínico da descoberta. Pela primeira vez na história, era possível ver o interior do corpo humano sem

8:30 abri-lo. Hospitais começaram a montar aparelhos de raios X com urgência e já em 1896, a tecnologia era usada em campos de batalha para localizar projéteis alojados em soldados feridos. A comunidade científica ficou igualmente abalada, não apenas pela aplicação prática, mas pela implicação teórica. Existiam formas de energia se propagando pelo espaço que a física clássica não havia previsto. Em 1901, Röntgen recebeu o primeiro prêmio Nobel de física da história, reconhecimento que consolidou a magnitude da descoberta. Ele recusou patentear os raios X, entendendo que um avanço daquela

9:17 natureza deveria pertencer à humanidade. A era do invisível havia começado e [música] a ciência nunca mais seria a mesma. Capítulo três, Becquerel e a radioatividade natural, a matéria que brilha sozinha. A descoberta de Röntgen provocou uma onda de entusiasmo nos laboratórios europeus. Cientistas de toda parte passaram a investigar se outros materiais poderiam emitir radiações semelhantes aos raios X, especialmente aqueles que apresentavam fluorescência natural, ou seja, a capacidade de brilhar após serem expostos à luz solar.

10:03 Foi dentro dessa lógica que o físico francês Henri Becquerel iniciou, no começo de 1896, uma série de experimentos com sais de urânio, substâncias que ele já estudava há algum tempo e que eram conhecidas por sua capacidade de emitir luz visível após exposição ao sol. O plano de Becquerel era simples: expor os sais de urânio à luz solar, colocá-los sobre placas fotográficas envoltas em papel opaco e verificar se a fluorescência gerada era capaz de impressionar o filme, tal como faziam os raios X. Nos primeiros testes, o resultado pareceu confirmar a hipótese. As placas revelavam marcas escuras nos

10:49 locais onde os sais haviam sido posicionados, sugerindo que a energia luminosa absorvida pelo urânio era reemitida de uma forma capaz de atravessar o papel. Porém, em fevereiro daquele mesmo ano, o tempo nublado em Paris impediu que os experimentos seguissem normalmente. Sem sol suficiente para ativar a fluorescência, Becquerel guardou os sais de urânio junto às placas fotográficas não expostas dentro de uma gaveta escura, aguardando dias mais claros. Quando decidiu revelar as placas alguns dias depois, esperando encontrá-las praticamente virgens, ficou diante de algo que contrariava completamente sua hipótese. As imagens estavam tão

11:36 marcadas quanto as anteriores. Talvez até mais intensas. Os sais de urânio haviam impressionado as placas mesmo sem nenhuma exposição prévia à luz. Não havia fluorescência envolvida, nenhuma energia externa absorvida e reemitida. A conclusão era desconcertante. O urânio emitia radiação de forma espontânea. Contínua e independente de qualquer estímulo externo. Aquela energia não vinha de fora. Vinha de dentro da própria matéria. Becquerel prosseguiu com os testes e confirmou que a emissão não diminuía com o tempo. Não dependia do estado químico do urânio e permanecia constante independentemente da temperatura ou da forma como o

12:22 material era preparado. Era uma propriedade intrínseca do elemento, não uma reação ao ambiente. Ele havia descoberto o que mais tarde seria chamado de radioatividade, embora o termo em si só viesse a ser cunhado por Marie Curie alguns anos depois. A diferença entre os raios X de Röntgen e o fenômeno descoberto por Becquerel era fundamental. Os raios X eram produzidos artificialmente por meio de equipamentos elétricos e cessavam assim que o aparelho era desligado. A emissão do urânio, por outro lado, era natural e ininterrupta. Uma característica da própria substância. Isso colocava uma questão filosófica e científica de grande

13:09 profundidade. De onde vinha aquela energia? A física do século XIX não tinha resposta. A ideia de que a matéria poderia liberar energia por conta própria, sem consumir combustível aparente e sem interação com o mundo externo era incompatível com os princípios termodinâmicos então aceitos. A comunidade científica recebeu a descoberta de Becquerel com interesse, mas também com cautela. O fenômeno era real e reproduzível, mas sua explicação fugia completamente dos modelos disponíveis. Seria necessário um novo olhar sobre a estrutura da matéria para que aquela emissão misteriosa fizesse sentido. Esse

13:57 olhar viria de um casal que trabalhava em condições modestas num galpão improvisado em Paris e que transformaria o estudo da radioatividade numa das mais extraordinárias aventuras científicas da história. Capítulo 4: Marie e Pierre Curie, vida, ciência e sacrifício. Maria Skłodowska nasceu em Varsóvia em 1867 numa Polônia sob ocupação russa, onde o acesso das mulheres ao ensino superior era proibido. Desde jovem demonstrou capacidade intelectual fora do comum, mas as restrições impostas pelo regime

14:44 czarista tornavam quase impossível que uma mulher polonesa seguisse uma carreira científica. Foi por meio da chamada Universidade Volante, uma rede clandestina de ensino que funcionava em apartamentos particulares, que Maria teve seus primeiros contatos com a ciência formal. Aos 24 anos, ela finalmente conseguiu emigrar para Paris, onde se matriculou na Universidade de Sorbonne sob o nome afrancesado de Marie. A vida em Paris era austera. Marie vivia em quarto sem aquecimento, alimentava-se mal e estudava com uma dedicação que beirava o ascetismo. Mesmo assim, foi a primeira mulher a obter uma

15:30 licenciatura em física pela Sorbonne em 1893 e no ano seguinte concluiu também a licenciatura em matemática. Foi durante seus estudos que conheceu Pierre Curie, um físico francês já respeitado por suas pesquisas sobre piezoeletricidade e propriedades magnéticas da matéria. Os dois se aproximaram pelo interesse comum na ciência e o respeito intelectual mútuo rapidamente se transformou em parceria de vida. Casaram-se em 1895. Quando Marie decidiu estudar o fenômeno descoberto por Becquerel para sua tese de doutoramento, Pierre abandonou suas próprias pesquisas para se juntar a ela. O laboratório onde

16:17 trabalhavam era um antigo galpão de madeira, mal ventilado, sem isolamento térmico adequado, úmido no inverno e sufocante no verão. As condições eram tão precárias que visitantes estrangeiros ficavam perplexos ao vê-las. Mesmo assim, foi naquele ambiente improvável que alguns dos experimentos mais importantes da física moderna foram conduzidos. Utilizando um eletrômetro desenvolvido pelo próprio Pierre, o casal mediu com precisão a capacidade do urânio de ionizar o ar ao seu redor, tornando-o levemente condutor de eletricidade. Marie percebeu que a intensidade dessa ionização era diretamente proporcional à quantidade de

17:04 urânio presente, independentemente do composto químico em que ele estivesse. Isso confirmava que a radioatividade era uma propriedade do átomo em si, não das ligações químicas entre elementos. Era uma conclusão revolucionária, pois sugeria que algo acontecia no interior da estrutura atômica, um nível de organização da matéria que a ciência ainda não sabia descrever. Ao analisar a pechblenda, um mineral rico em urânio extraído de minas na Boêmia, Marie identificou que a radioatividade total da amostra era muito maior do que a quantidade de urânio presente poderia justificar. Havia, portanto, outros elementos radioativos desconhecidos

17:49 naquele mineral. Em 1898, o casal anunciou a existência de dois novos elementos, o polônio, batizado em homenagem à Polônia natal de Marie, e o rádio, cujo nome derivava do latim para raio. Para isolar uma quantidade detectável de rádio, foram necessárias toneladas de pechblenda processadas manualmente ao longo de anos de trabalho extenuante. Em 1903, Marie Curie tornou-se a primeira mulher a receber o Prêmio Nobel, compartilhado com Pierre e com Becquerel, na categoria de física. Em 1911, recebeu um segundo Nobel, desta vez em química, pelo isolamento do rádio puro,

18:37 tornando-se a única pessoa da história a vencer o prêmio em duas áreas científicas distintas. O reconhecimento, porém, veio acompanhado de um preço silencioso e progressivo. Durante todos aqueles anos de laboratório, Marie e Pierre carregavam amostras radioativas nos bolsos, dormiam com tubos de rádio na cabeceira e trabalhavam sem nenhuma proteção. Os efeitos na saúde apareceram gradualmente: queimaduras nas mãos, fadiga crônica, dores ósseas persistentes. Pierre morreu em 1906, atropelado por uma carruagem numa rua de Paris, mas seu estado de saúde já estava gravemente comprometido pela exposição

19:24 prolongada à radiação. Marie continuou trabalhando por décadas, mesmo com a visão deteriorando e o corpo cada vez mais fragilizado. Morreu em 4 de julho de 1934, vítima de anemia aplástica, uma falência da medula óssea causada pela radiação acumulada ao longo de toda uma vida de pesquisa. Seus cadernos de laboratório permanecem radioativos até hoje, guardados em caixas de chumbo nos arquivos da Biblioteca Nacional da França. Qualquer pesquisador que deseje consultá-los precisa assinar um termo de responsabilidade e usar equipamentos de proteção. Nenhum documento da história da ciência

20:11 carrega de forma tão literal as [música] marcas do sacrifício de quem os escreveu. Capítulo 5: Desvendando o átomo, Rutherford [música] e a física nuclear. Enquanto os Curies mapeavam os efeitos externos da radioatividade, uma questão mais profunda permanecia sem resposta. O que exatamente acontecia dentro do átomo para que aquela energia fosse liberada? A resposta viria de um físico neozelandês radicado na Inglaterra, Ernest Rutherford, cuja trajetória científica seria responsável por redesenhar completamente a imagem que a humanidade tinha da matéria. Rutherford havia chegado à Universidade

20:58 McGill, no Canadá, no final do século 19 e logo se destacou por sua abordagem experimental rigorosa. Em seus primeiros estudos sobre a radiação emitida pelo urânio e pelo tório, identificou que havia pelo menos dois tipos distintos de emissão, com comportamentos físicos muito diferentes. Chamou-os de radiação alfa e radiação beta. A primeira era facilmente bloqueada por uma folha de papel ou por poucos centímetros de ar, enquanto a segunda tinha maior poder de penetração, atravessando materiais mais espessos. Mais tarde, o físico francês Paul Villard identificaria um terceiro tipo,

21:43 a radiação gama, ainda mais penetrante e sem carga elétrica, que se propagava como uma onda eletromagnética de altíssima energia. A distinção entre esses três tipos de emissão foi fundamental para entender que a radioatividade não era um fenômeno único e uniforme, mas sim o resultado de diferentes processos ocorrendo no interior dos átomos. Rutherford foi além e demonstrou que elementos radioativos se transformavam em outros elementos ao emitir radiação, um processo que chamou de transmutação. Essa descoberta, anunciada em parceria com o químico Frederick Soddy, nos primeiros anos do século XX, era

22:29 filosoficamente perturbadora. A matéria não era imutável, um elemento podia se tornar outro, liberando energia no processo. Alquimia medieval, ridicularizada durante séculos, havia sido involuntariamente reivindicada pela física moderna. O experimento que consagrou Rutherford como um dos maiores físicos da história foi conduzido entre 1909 e 1911, na Universidade de Manchester, em colaboração com Hans Geiger e Ernest Marsden. O objetivo era investigar a estrutura interna do átomo, bombardeando uma fina lâmina de ouro com partículas alfa.

23:15 O modelo atômico então aceito, proposto por Joseph John Thomson, imaginava o átomo como uma espécie de pudim, uma massa difusa de carga positiva, na qual os elétrons estavam distribuídos como uvas passas. Nesse modelo, as partículas alfa deveriam atravessar a lâmina com pequenos desvios, O resultado foi completamente inesperado. A grande maioria das partículas alfa atravessou a lâmina sem qualquer desvio, exatamente como previsto. Mas uma pequena fração desviou em ângulos muito maiores do que o esperado, e algumas poucas ricochetearam quase diretamente de volta à fonte.

24:00 Rutherford descreveu sua surpresa com uma frase que se tornou célebre na história da ciência. Era como se alguém tivesse disparado projéteis de artilharia contra papel de seda, e os projéteis voltassem e acertassem o atirador. A única explicação possível era que a massa e a carga positiva do átomo estavam concentradas num volume extremamente pequeno e denso no centro, enquanto o restante do átomo era praticamente vazio, com os elétrons orbitando à distância. Rutherford chamou essa região central de núcleo. O modelo que propôs em 1911 transformou a física para sempre. O átomo era quase todo espaço vazio, com

24:46 um núcleo minúsculo e denso no centro, e elétrons girando ao redor, numa estrutura que guardava alguma semelhança com um sistema solar em escala infinitesimal. Com a noção de núcleo estabelecida, abriu-se uma nova fronteira de perguntas: o que havia dentro dele? Qual era a fonte de energia que permitia as transmutações radioativas? Em 1920, Rutherford propôs a existência de uma partícula positiva no interior do núcleo, que chamou de próton. 12 anos depois, em 1932, seu ex-aluno James Chadwick identificaria o nêutron, uma partícula sem carga elétrica que completava a composição do núcleo atômico. O mapa

25:33 interno da matéria estava quase completo e as implicações desse mapa seriam enormes, tanto para a ciência quanto para o destino político do século XX. Capítulo 6: a fissão nuclear e a corrida pela bomba. Com o núcleo atômico mapeado e suas partículas identificadas, a física dos anos 30 entrou numa fase de experimentação intensa. Cientistas de toda a Europa passaram a bombardear diferentes elementos com nêutrons, investigando como os núcleos reagiam ao impacto. Foi nesse contexto que Otto Hahn, químico alemão, e Lise Meitner, física austríaca de origem judaica, formaram

26:20 uma das mais produtivas parcerias científicas da época, trabalhando juntos por quase 30 anos no Instituto Kaiser Wilhelm, em Berlim. Em 1938, o avanço do nazismo na Alemanha forçou Meitner a fugir para a Suécia, deixando para trás décadas de trabalho e praticamente todos os seus pertences. Hahn continuou os experimentos em Berlim e ao bombardear urânio com nêutrons, obteve um resultado que não conseguia explicar. Entre os produtos da reação, identificou traços de bário, um elemento muito mais leve que o urânio. Escreveu a Meitner em dezembro daquele ano, descrevendo os

27:05 dados e admitindo sua própria confusão. Meitner estava passando o natal na Suécia com seu sobrinho, o também físico Otto Frisch, quando recebeu a carta. Durante uma caminhada na neve, os dois calcularam a mão o que poderia ter acontecido. O núcleo de urânio, ao absorver um nêutron, havia-se partido em dois núcleos menores, liberando uma quantidade de energia extraordinária. Usando a equação de Albert Einstein, que relacionava massa e energia, estimaram que cada divisão nuclear liberava cerca de 200 milhões de elétrons volt, uma quantidade de energia incomparavelmente maior do que qualquer

27:51 reação química conhecida. Frisch batizou o processo de fissão, emprestando o termo da biologia celular para descrever a divisão. A publicação dos resultados em janeiro de 1939 provocou uma reação imediata na comunidade científica internacional. Em laboratórios nos Estados Unidos, na França e no Reino Unido, físicos reproduziram o experimento em questão de dias e confirmaram os dados. O que mais inquietou os pesquisadores foi a percepção de que a fissão do urânio liberava, além de energia, novos nêutrons livres, capazes de atingir outros núcleos e provocar novas fissões

28:38 numa reação em cadeia. Aquela cadeia, se não controlada, poderia liberar energia numa escala catastrófica. Com a Segunda Guerra Mundial em curso, o temor de que a Alemanha nazista desenvolvesse uma arma baseada na fissão nuclear mobilizou cientistas exilados nos Estados Unidos a pressionar o governo americano. Em agosto de 1939, Albert Einstein assinou uma carta endereçada ao presidente Franklin Roosevelt, redigida principalmente pelo físico Leo Szilard, alertando para a possibilidade de criação de bombas de novo tipo, de potência destrutiva inimaginável e para os indícios de que a Alemanha já

29:24 investigava o tema. Roosevelt autorizou pesquisas preliminares que, em 1942, se transformaram no Projeto Manhattan, o maior e mais secreto programa científico já empreendido por um governo. O projeto reuniu em Los Alamos, no deserto do Novo México, alguns dos mais brilhantes físicos do mundo, muitos deles refugiados europeus que haviam fugido do fascismo. A direção científica ficou a cargo de Julius Robert Oppenheimer, um físico teórico americano de formação europeia, cuja capacidade de coordenar equipes e sintetizar problemas complexos era admirada mesmo por colegas

30:11 de gênio reconhecido. Trabalhando em paralelo nos laboratórios de Chicago, Oak Ridge e Hanford, o projeto envolveu mais de 130 mil pessoas, entre cientistas, engenheiros, militares e trabalhadores da construção civil, a maioria sem saber exatamente para o que contribuía. O primeiro teste nuclear da história, batizado de Trinity, foi realizado em 16 de julho de 1945 no deserto do Novo México. A explosão liberou uma energia equivalente a cerca de 20 quiloteladas de TNT, vaporizou a torre de aço onde o dispositivo estava instalado e transformou a areia do deserto em vidro radioativo.

30:59 Oppenheimer, ao testemunhar a detonação, recordou posteriormente um verso do texto sagrado hindu Bhagavad Gita: "Agora me tornei a morte, o destruidor de mundos". Três semanas depois, em 6 de agosto de 1945, a bomba chamada Little Boy foi lançada sobre Hiroshima, no Japão. Estima-se que entre 70.000 e 80.000 pessoas morreram instantaneamente. Em 9 de agosto, a bomba Fat Man destruiu Nagasaki, matando entre 40.000 e 50.000 pessoas de imediato. Nos meses seguintes, as mortes por queimaduras, ferimentos e exposição à

31:44 radiação elevaram o total de vítimas das duas cidades a mais de 200.000 pessoas. O Japão rendeu-se em 15 de agosto, encerrando a guerra no Pacífico. As consequências geopolíticas foram profundas e duradouras. A União Soviética testou sua primeira bomba atômica em agosto de 1949, inaugurando uma corrida armamentista que definiria as próximas quatro décadas. O mundo havia entrado na era nuclear e a humanidade passou a conviver com uma ameaça que ela própria havia criado: a possibilidade real de sua própria [música] extinção. Capítulo 7: A Era Nuclear Pacífica,

32:33 Energia, Medicina e Tecnologia. O fim da Segunda Guerra Mundial deixou o mundo diante de uma contradição difícil de resolver. A mesma força que havia destruído duas cidades japonesas em questão de segundos era também, em teoria, capaz de gerar eletricidade para milhões de pessoas, tratar tumores cancerígenos e alimentar navios por anos sem necessidade de reabastecimento. A questão que se colocava nos anos seguintes não era apenas técnica, mas também política e moral. Seria possível separar o átomo destruidor do átomo construtor? O presidente americano Dwight Eisenhower tentou responder a essa pergunta em

33:19 dezembro de 1953, num discurso histórico pronunciado diante da Assembleia Geral das Nações Unidas intitulado Átomos para a Paz. A proposta era criar um organismo internacional dedicado ao desenvolvimento pacífico da energia nuclear, compartilhando o conhecimento entre as nações e desviando o foco das aplicações militares. O discurso deu origem em 1957 à Agência Internacional de Energia Atômica, sediada em Viena, que passou a coordenar o uso civil da tecnologia nuclear em escala global. A primeira usina nuclear a gerar eletricidade para uma rede comercial foi inaugurada em Obninsk, na União

34:06 Soviética, em junho de 1954. Com uma potência de apenas 5 MW, era modesta para os padrões posteriores, mas demonstrava que a fissão nuclear podia ser controlada e aproveitada de forma contínua. Em 1956, o Reino Unido abriu a usina de Calder Hall, a primeira a fornecer energia elétrica em escala comercial significativa. Os Estados Unidos inauguraram sua primeira usina civil em Shippingport, na Pensilvânia, em 1958. A corrida pelo átomo pacífico estava em pleno andamento. Nas décadas seguintes, a energia nuclear se expandiu

34:51 rapidamente por Europa, América do Norte e Ásia. A França tornou-se o caso mais emblemático. A partir dos anos 70, o governo francês adotou um programa agressivo de construção de reatores e chegou a gerar mais de 70% de sua eletricidade a partir de usinas nucleares, uma proporção que se manteve por décadas e que transformou o país num dos maiores exportadores de energia elétrica do continente europeu. O apelo era claro. Os reatores não emitiam dióxido de carbono, consumiam quantidades relativamente pequenas de combustível e podiam operar por décadas. Na medicina, o impacto da tecnologia nuclear foi igualmente transformador.

35:39 A radioterapia, que usava feixes de radiação para destruir células cancerígenas, evoluiu enormemente a partir dos anos 50 com o desenvolvimento do cobalto 60, um isótopo radioativo capaz de emitir radiação gama de alta energia de forma controlada. Os equipamentos de radioterapia por cobalto tornaram-se presença comum em hospitais ao redor do mundo, oferecendo tratamento a tipos de câncer que antes eram considerados incuráveis. Paralelamente, o campo da medicina nuclear começou a usar substâncias radioativas não para destruir tecidos, mas para observá-los. Isótopos como o tecnécio 97m,

36:27 produzidos em reatores nucleares, eram introduzidos no organismo e rastreados por câmeras especiais, revelando o funcionamento interno de órgãos como o coração, fígado e tireoide com precisão sem precedentes. A tomografia por emissão de pósitrons, conhecida pela sigla PET, surgiu como uma das ferramentas diagnósticas mais poderosas do século XX. Ao introduzir no paciente uma glicose marcada com flúor 18, um isótopo radioativo de meia-vida curta, médicos conseguiam visualizar em tempo real quais regiões do cérebro ou do corpo consumiam mais energia, identificando tumores, lesões neurológicas e

37:15 alterações metabólicas com uma riqueza de informações que nenhuma outra tecnologia de imagem era capaz de oferecer. Fora dos hospitais, a tecnologia nuclear encontrou aplicações em campos igualmente relevantes. Na agricultura, a técnica de irradiação de alimentos passou a ser usada para eliminar microrganismos e estender a vida útil de produtos perecíveis sem o uso de conservantes químicos. Na indústria, medidores de espessura baseados em fontes radioativas tornaram-se ferramentas padrão na fabricação de papel, plástico e aço. A datação por carbono 14, desenvolvida pelo químico Willard Libby na

38:02 Universidade de Chicago no final dos anos 40, revolucionou a arqueologia ao permitir determinar com precisão a idade de materiais orgânicos com até 50.000 anos de antiguidade, transformando para sempre a forma como a humanidade compreendia seu próprio passado. No setor militar, a propulsão nuclear abriu uma nova fronteira. O USS Nautilus, primeiro submarino de propulsão nuclear da história, foi lançado pelos Estados Unidos em 1954 e completou em 1958 a primeira travessia submersa do Polo Norte, uma façanha impossível para

38:48 qualquer embarcação convencional. A capacidade de operar por meses sem reabastecer transformou os submarinos nucleares em peças centrais das estratégias militares da Guerra Fria. O entusiasmo com o átomo pacífico, no entanto, carregava em si uma fragilidade que o tempo se encarregaria de expor. A tecnologia era poderosa, mas exigia um nível de controle operacional e de gestão de resíduos que nem todos os países estavam preparados para garantir. O mundo descobriria isso da forma mais brutal possível nas décadas seguintes. Capítulo [música] 8: Os desastres que

39:33 abalaram o mundo, Chernobyl e Fukushima. Na madrugada de 26 de abril de 1986, o reator número 4 da usina nuclear Vladimir Lenin, localizada na cidade de Chernobyl, na Ucrânia Soviética, sofreu uma explosão que se tornaria o maior acidente nuclear da história. O que havia começado como um teste de segurança de rotina transformou-se, em poucos segundos, numa catástrofe de proporções que o mundo ainda não havia enfrentado. O teste pretendia verificar se as turbinas do reator conseguiriam gerar eletricidade suficiente para alimentar os sistemas de resfriamento durante um eventual corte de energia no

40:20 intervalo entre a falha da rede elétrica e a ativação dos geradores de emergência. Era um procedimento técnico que já havia sido tentado anteriormente sem sucesso. Na noite do acidente, a equipe responsável pela operação acumulava horas de atraso por conta de demandas da rede elétrica soviética, o que significava que o teste seria conduzido por uma equipe do turno da noite, menos experiente e pressionada pelo tempo. Uma série de decisões operacionais violou protocolos estabelecidos. Os operadores reduziram a potência do reator além do nível permitido para o teste, desativaram os sistemas automáticos de segurança e continuaram o

41:08 procedimento mesmo diante de alertas que indicavam instabilidade. Quando tentaram interromper o teste acionando o sistema de desligamento de emergência, uma falha de projeto do próprio reator provocou um aumento súbito e incontrolável de potência. Em frações de segundo, o núcleo superaqueceu. O vapor gerado rompeu os canais de resfriamento e duas explosões sucessivas destruíram a estrutura superior do reator, projetando material radioativo diretamente para a atmosfera. O incêndio que se seguiu durou 10 dias. Helicópteros despejaram toneladas de areia, boro e chumbo sobre o reator em

41:56 chamas, enquanto bombeiros e trabalhadores sem equipamento de proteção adequado combatiam as chamas no solo. Muitos desses homens receberam doses letais de radiação nas primeiras horas e 28 deles morreram nas semanas seguintes em decorrência da síndrome de radiação aguda. A cidade de Pripyat, construída para abrigar os trabalhadores da usina e com quase 50.000 habitantes, foi evacuada 36 horas após a explosão. Os moradores foram informados de que a ausência seria temporária. Nunca mais retornaram. A nuvem radioativa liberada pelo acidente cruzou fronteiras sem pedir

42:41 passagem. Elevados níveis de contaminação foram detectados na Suécia, na Finlândia, na Polônia, na Alemanha e em outros países europeus. A União Soviética inicialmente tentou minimizar a gravidade do ocorrido, mas a magnitude da contaminação tornava o silêncio impossível. Mikhail Gorbachev, que havia assumido o poder no ano anterior com um programa de reformas, reconheceu publicamente o desastre e admitiu falhas sistêmicas que iam além do acidente em si. Muitos historiadores consideram Chernobyl um dos fatores que aceleraram o colapso da União Soviética ao expor a fragilidade das instituições soviéticas

43:27 diante da opinião pública interna e internacional. A zona de exclusão de 30 km ao redor da usina foi criada e permanece restrita até hoje. Estimativas sobre o número total de mortes causadas pelo acidente variam amplamente conforme a metodologia utilizada, indo de algumas milhares a centenas de milhares, dependendo se são contabilizados apenas os casos diretos ou também os cânceres desenvolvidos ao longo das décadas seguintes em populações expostas à contaminação. 25 anos depois, em 11 de março de 2011, o mundo voltou a se deparar com os limites da tecnologia nuclear. Um

44:14 terremoto de magnitude 9,1 atingiu a costa nordeste do Japão, gerando um tsunami com ondas que chegaram a 40 m de altura em alguns pontos da costa. A usina nuclear de Fukushima Daiichi, operada pela empresa Tokyo Electric Power Company, foi atingida pelas ondas que destruíram os geradores de emergência responsáveis pelo resfriamento dos reatores após o desligamento automático provocado pelo terremoto. Sem energia para bombear água de resfriamento, três dos seis reatores da usina sofreram fusão parcial do núcleo nos dias seguintes. Explosões de hidrogênio danificaram os edifícios dos reatores, liberando material radioativo

45:01 na atmosfera e no oceano Pacífico. Cerca de 154.000 pessoas foram evacuadas da região ao redor da usina numa operação logística de grande escala, conduzida num país que ainda gerenciava simultaneamente os efeitos devastadores do terremoto e do tsunami, que juntos mataram quase 20.000 pessoas. A diferença fundamental entre Chernobyl e Fukushima estava na origem dos eventos. Em Chernobyl, o acidente foi provocado por erro humano combinado com falha de projeto. Em Fukushima, o desencadeador foi um fenômeno natural de proporções excepcionais, um terremoto

45:47 seguido de tsunami que superou todos os parâmetros de segurança para os quais a usina havia sido projetada. Ainda assim, investigações posteriores revelaram que alertas sobre a vulnerabilidade da usina a tsunamis de grande magnitude haviam sido ignorados pelos operadores e pelos reguladores japoneses nos anos anteriores ao acidente. As consequências políticas foram imediatas e globais. A Alemanha anunciou o encerramento progressivo de todas as suas usinas nucleares até 2022, uma decisão já iniciada após Chernobyl e acelerada definitivamente por Fukushima.

46:33 Outros países revisaram seus programas nucleares, endureceram normas de segurança e em alguns casos suspenderam projetos em andamento. O debate sobre energia nuclear que vinha sendo reaberto com certa simpatia em função das preocupações com as mudanças climáticas voltou a ser dominado pela desconfiança e pelo medo. A tecnologia que prometia energia limpa e abundante carregava consigo, como havia ficado claro duas vezes em 25 anos, uma capacidade de falha cujas consequências nenhuma outra fonte de energia era capaz de igualar.

47:18 >> [música] >> Capítulo 9. Radiação no século 21: avanços, riscos e o futuro. O século 21 herdou do anterior uma relação profundamente ambivalente com a radiação e a tecnologia nuclear. De um lado, os avanços científicos acumulados ao longo de mais de 100 anos haviam produzido ferramentas médicas, energéticas e industriais de valor inegável. De outro, os desastres de Chernobyl e Fukushima haviam deixado cicatrizes políticas e psicológicas que tornavam qualquer discussão sobre expansão nuclear, carregada de desconfiança. Foi nesse cenário tenso e contraditório que pesquisadores, engenheiros e

48:05 governos passaram a buscar novas formas de aproveitar o potencial da fissão e, mais ambiciosamente, da fusão nuclear. Na medicina, os progressos foram notáveis. A radioterapia de intensidade modulada, desenvolvida ao longo dos anos 90 e amplamente adotada nas primeiras décadas do século XXI, permitiu direcionar feixes de radiação com precisão milimétrica sobre tumores, reduzindo drasticamente os danos aos tecidos saudáveis ao redor. A radiocirurgia estereotáxica, realizada por equipamentos como o Gamma Knife e o Cyber Knife, passou a tratar tumores cerebrais inoperáveis com doses

48:51 altamente concentradas de radiação gama, sem necessidade de incisão cirúrgica. Em oncologia, a terapia com partículas de prótons ganhou espaço como alternativa à radioterapia convencional, especialmente em casos pediátricos, por depositar energia de forma mais localizada e poupar órgãos vizinhos ao tumor. Paralelamente, a medicina nuclear avançou com o desenvolvimento de radiofármacos cada vez mais específicos, moléculas marcadas com isótopos radioativos que se ligam seletivamente a tipos específicos de células cancerígenas. A terapia com lutécio 177, aprovada por agências regulatórias em

49:37 diferentes países a partir de 2018 para o tratamento de tumores neuroendócrinos, representou um marco nessa abordagem, demonstrando que a radiação podia ser entregue diretamente na célula doente com efeitos sistêmicos mínimos. No campo energético, o debate sobre a expansão nuclear ganhou nova urgência diante da crise climática. Com o consenso científico apontando para a necessidade urgente de descarbonizar a geração de energia elétrica, a fissão nuclear voltou a ser discutida como parte da solução, por ser a única fonte de energia de baixo carbono capaz de gerar grandes volumes de eletricidade

50:23 de forma contínua, independentemente de condições climáticas. Uma nova geração de reatores, chamados de reatores de geração quatro, passou a ser desenvolvida com projetos que incorporavam sistemas de segurança passiva, ou seja, mecanismos que funcionam sem intervenção humana ou energia externa em caso de falha, reduzindo drasticamente o risco de acidentes como os do passado. Os chamados pequenos reatores modulares, conhecidos pela sigla SMR, do inglês Small Modular Reactors, surgiram como uma alternativa aos grandes reatores tradicionais. Com potência entre 50 e 300 MW, esses

51:09 equipamentos são projetados para ser fabricados em série em fábricas e instalados em locais remotos ou em substituição a usinas termoelétricas desativadas. Empresas privadas nos Estados Unidos, no Canadá, no Reino Unido e na China investiram bilhões no desenvolvimento dessas tecnologias ao longo dos anos 2010 e 2020, com as primeiras unidades comerciais previstas para entrar em operação ainda na década de 2020. A fusão nuclear, por sua vez, continuou a representar a promessa mais ambiciosa da física aplicada. Ao contrário da fissão, que libera energia ao partir núcleos pesados, a

51:55 fusão une núcleos leves, como os do hidrogênio, reproduzindo em escala controlada o processo que alimenta as estrelas. As vantagens teóricas são enormes. O combustível é abundante. Os resíduos radioativos gerados são de meia-vida muito mais curta do que os da fissão e não há risco de reação em cadeia descontrolada. O desafio é igualmente monumental. Para que a fusão ocorra, é necessário aquecer o plasma de hidrogênio a temperaturas superiores a 100 milhões de graus Celsius, mais quentes do que o núcleo do próprio Sol, e confiná-lo por tempo suficiente para que a reação seja energeticamente viável. O projeto ITER, sigla do latim

52:42 que significa o caminho, é o maior experimento de fusão nuclear já construído. Localizado em Cadarache, no sul da França, e financiado por uma parceria entre a União Europeia, os Estados Unidos, a Rússia, a China, o Japão, a Índia e a Coreia do Sul, o ITER reúne o equivalente a 35 nações trabalhando em conjunto num único objetivo científico. Sua construção, iniciada em 2013, avançou ao longo dos anos seguintes com um reator Tokamak capaz de confinar plasma por meio de campos magnéticos de intensidade extraordinária. A expectativa é que o equipamento

53:28 produza 10 vezes mais energia do que consome, uma relação de ganho que tornaria a fusão economicamente viável pela primeira vez na história. Em dezembro de 2022, o Laboratório Nacional Lawrence Livermore, nos Estados Unidos, anunciou um marco histórico no campo da fusão por confinamento inercial. Um experimento havia produzido mais energia do que a energia dos lasers utilizados para detonar a reação. A primeira vez que isso havia ocorrido em qualquer laboratório do mundo. O resultado não significava que a fusão estava prestes a abastecer cidades, pois o sistema consumia muito mais energia do que a dos

54:14 lasers para funcionar como um todo, mas demonstrava que a barreira física fundamental havia sido transposta. Os riscos associados à radiação no século XXI, porém, não se limitavam aos reatores e laboratórios. A proliferação nuclear permanecia como uma das ameaças mais sérias à segurança global. O Tratado de Não Proliferação Nuclear, em vigor desde 1970, havia limitado oficialmente a posse de armas nucleares a cinco países, mas na prática, outras nações desenvolveram arsenais próprios ao longo das décadas. A possibilidade de que grupos terroristas obtivessem material radioativo suficiente para construir um

55:02 dispositivo sujo, uma bomba convencional combinada com material radioativo para contaminar uma área urbana, mantinha agências de segurança em estado de alerta permanente. Ao mesmo tempo, o uso médico e industrial de fontes radioativas criava um desafio logístico global de gestão de resíduos. Equipamentos descartados de forma inadequada em países com menor capacidade regulatória já haviam causado acidentes graves, como o de Goiânia, no Brasil, em 1987, quando uma cápsula de Césio 37, proveniente de um aparelho de radioterapia abandonado, foi aberta por catadores, contaminando dezenas de

55:49 pessoas e matando quatro delas. A história da radiação, iniciada numa noite de novembro de 1895, num laboratório alemão, havia percorrido em pouco mais de um século um arco impressionante, do espanto diante de uma placa fotográfica iluminada pelo invisível, até os debates contemporâneos sobre fusão nuclear, medicina de precisão e segurança global. Cada descoberta havia aberto novas perguntas, cada avanço havia revelado novos riscos e cada acidente havia exigido respostas que a ciência e a política nem sempre estavam preparadas para dar. O átomo continuava a ser, como

56:36 havia sido desde o início, uma força ao mesmo tempo extraordinária e exigente, capaz do melhor e do pior que a inteligência humana podia produzir. E assim chegamos ao fim de mais uma história [música] extraordinária. No próximo vídeo, você vai conhecer outro capítulo que sacudiu o mundo da ciência. >> [música] >> Se você acompanhou até aqui, escreve átomo nos comentários para eu saber quem está nessa jornada comigo. O que você acha? Os benefícios da [música] energia nuclear superam os seus riscos? Pensa nisso e deixa sua opinião aqui embaixo. Se o nosso conteúdo fez diferença para você, garanta já a sua inscrição no

57:21 canal e não [canto][música] fique de fora das próximas histórias. Muito obrigado a todos os nossos membros e apoiadores. O apoio de vocês é fundamental que nos ajuda [música] a trazer mais vídeos e conteúdos de qualidade para o canal. Ainda não é [música] membro? Seja você também um membro e ajude nosso trabalho a crescer. Sua participação [música] faz toda diferença. Obrigado por assistir, continue comigo. Aqui estão mais dois vídeos que você vai gostar de assistir. [música]