reações nucleares

Reações Nucleares Quando dois núcleos se movem um em direção ao outro e, apesar da repulsão coulombiana, se aproximam o suficiente para que haja interação entre as partículas de um com as partículas do outro pelas forças nucleares, pode ocorrer uma redistribuição de núcleons e diz-se que aconteceu uma reação nuclear. Usualmente, as reações nucleares são produzidas bombardeando-se um núcleo alvo com um projétil, que pode ser algum tipo de partícula ou núcleo pequeno, de modo que a repulsão coulombiana não se torne um obstáculo muito grande. As reações que envolvem energias não muito grandes ocorrem em duas fases (Fig.20). Na primeira fase, o núcleo alvo e o projétil se agrupam, formando o que se chama de núcleo composto, num estado altamente excitado. Na segunda fase, o núcleo composto decai por qualquer processo que não viole os princípios de conservação. Por exemplo, uma partícula α com energia cinética de aproximadamente
7 MeV colide com um núcleo de nitrogênio 14. O resultado é um núcleo composto que consiste de todos os núcleons da partícula α e do núcleo de nitrogênio 14 num estado altamente excitado. Esse núcleo composto, sendo constituído de 9 prótons, é um núcleo de flúor 18. Como esse núcleo composto está num estado altamente excitado, pode-se esperar que ele emita uma partícula (ou um fóton) no processo de passagem a um estado menos excitado ou ao estado fundamental do núcleo filho. Se o núcleo filho é o núcleo de oxigênio 17, a reação é a seguinte: 1
1
8
17
9
18
7
14
2
4He + N → [ F ] → O + H O núcleo composto perdura como entidade única por um intervalo de tempo muito pequeno, menor do que 10−19 s, decaindo para um estado mais estável com a emissão de um próton (1H1). Como as massas da partícula α, do núcleo de nitrogênio 14 e do núcleo de oxigênio 17 são: mα = 4,0026 u M(N) = 14,0031 u M(O) = 16,9991 u e como: uc2 = 9,3148 x 102 MeV