Fissão nuclear

Fissão e fusão nuclear Fissão nuclear Com a construção dos modernos e poderosos aceleradores de partículas, a partir de meados do século 20, as reações nucleares, como a fissão e fusão, tornaram-se muito comuns e extremamente úteis à física das altas energias. Uma reação de fissão nuclear ocorre quando núcleos pesados, como o
235

U, são “quebrados” em núcleos menores pela colisão com outras

partículas. Veja a figura abaixo:

Podemos representar simbolicamente a reação por: 1 235 236 ∗ n+ U→ → X + Y + nêutrons + energia(γ ) 0 92 92 U O símbolo 236 ∗ representa um núcleo (instável pela absorção de um nêutron), que 92 U

decai emitindo energia na forma de radiação gama. Nessa reação, conserva-se, energia, quantidade de movimento, número atômico, número de nêutrons e número de massa. Fusão nuclear Prótons e nêutrons de um mesmo núcleo, que, por simplificação, foram denominados de núcleons, são mantidos ligados entre si pela força nuclear forte. Essa força é extremamente intensa, porém de alcance limitado às dimensões do núcleo atômico. Isso significa que, para separar os núcleons de um mesmo núcleo, deve-se fornecer a este muita energia. A energia mínima necessária para decompor o núcleo chama-se energia de ligação do núcleo. Para melhor entendermos o processo de fusão nuclear, recordemos que a massa total de qualquer núcleo é menor que a soma das massas dos núcleons que se juntaram para formálo:

M representada por E, deve ser:

núcleo

〈∑

m

núcleons

De acordo com a relação massa-energia de Einstein, a energia de ligação do núcleo, E = ( ∆ m) ⋅ c 2 em que ∆m=

∑m

núcleons

-

M

núcleo

Do mesmo modo, quando dois núcleos se ligam para formar núcleos mais pesados, eles liberam grande quantidade de energia. É exatamente o que acontece no processo de fusão nuclear. Em reações de fusão nuclear, núcleos menores se ligam dando origem a núcleos 2  maiores. O processo de fusão mais simples é o da formação do Deutério  H  a partir