Física nuclear

Para extrair um elétron de um átomo, é necessário uma certa quantidade de energia. Da mesma forma, cada núcleo (próton ou nêutron) necessita também de grande quantidade de energia, que é da ordem de milhões de vezes. Por esse motivo, a física nuclear é denominada "física de alta energia".

Fissão Nuclear
A divisão do núcleo do átomo, que é responsável pela liberação de grande quantidade de energia térmica, trata-se da chamada reação de fissão nuclear. Tal reação é obtida através do bombardeamento do núcleo de um átomo por um nêutron. Isto causa grande instabilidade no núcleo do átomo, acarretando em sua divisão. A grande energia que mantinha a própria integridade do núcleo atômico é liberada em forma de energia térmica. Com a divisão do núcleo, dois nêutrons adicionais são produzidos e arremessados em direção a outros átomos, bombardeando seus núcleos e podendo gerar reações sucessivas, em cadeia contínua.

Enrico Fermi, em 1934, bombardeando núcleos com nêutrons de velocidade moderada, observou que os núcleos bombardeados capturavam os nêutrons. Pouco tempo depois, após o bombardeamento de urânio com nêutrons moderados, a equipe do cientista alemão Otto Hahn constatou a presença de átomos de bário, vindo a concluir que, após o bombardeio, núcleos instáveis de urânio, partiam-se praticamente ao meio.

Como os nêutrons não possuem carga elétrica, não sofrem desvio de sua trajetória, devido ao campo eletromagnético do átomo. Estando muito acelerado, atravessariam completamente o átomo; estando a uma velocidade muito lenta, seriam rebatidos; mas com velocidade moderada, ficam retidos, e o novo núcleo formado, instável, sofre desintegração posterior com emissão de partículas beta. Somente alguns átomos são capazes de sofrer fissão, entre eles o urânio-235 e o plutônio.

A enorme quantidade de energia produzida numa fissão nuclear provém da transformação da matéria em energia. Na fissão nuclear há uma significativa perda de massa, isto é, a massa dos produtos