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http://www.scienceinschool.org/2006/issue3/fusion

http://www.scienceinschool.org/2006/issue1/fusion

Ocorrem a nivel do nucleo e por iso dao origem a outros elementos

Fissao – Bombardeados com electroes obtendo-se nucleos mais leves (divisao)

Fusao – Os nucleos juntam-se formando um numeros atomicos de maior massa

envolvem os nucleoes, formacao de novos elementos,energias muito elevadas, variacao de massa

Utilizacoes na medicina, na producao de energia electrica e na datacao de objectos por carbono-14

Reação nuclear, em Física Nuclear, é qualquer reação em que ocorra modificação de um ou mais núcleos atômicos, onde dois ou mais átomos se unem ou um átomo sofre fissão nuclear. Tal reação não deve ser confundida com uma reação química, ocorre com os elétrons periféricos do átomo.

Uma reação nuclear pode ser representada por uma equação similar a uma equação química, e balanceada de uma maneira análoga. O decaimento nuclear, embora não seja uma reação no sentido estrito da palavra, pode ser representado da mesma maneira.

Na fissão (ou cisão) nuclear, um átomo de um elemento é dividido produzindo dois átomos de menores dimensões de elementos diferentes.

A fissão de urânio 235 liberta uma média de 2,5 neutrons por cada núcleo dividido. Por sua vez, estes neutrons vão rapidamente causar a fissão de mais átomos, que irão libertar mais neutrons e assim sucessivamente, iniciando uma auto-sustentada série de fissões nucleares, à qual que se dá o nome de reacção em cadeia, que resulta na libertação contínua de energia.

Quando a massa total dos produtos da Fissão nuclear é calculada, verifica-se que é menor do que a massa original do átomo antes da cisão. A teoria da relatividade de Albert Einstein dá a explicação para esta massa perdida: Einstein demonstrou que massa e energia são duas grandezas físicas conectadas por uma relação de equivalência. Desta forma, a massa perdida durante a cisão foi, de fato, convertida em energia. Einstein resumia esta relação de equivalência massa-energia na famosa equação:

E = mc^2\,\!

onde E é a energia, m a massa e c a velocidade da luz. Uma vez que c é muito grande (aproximadamente 300 mil quilômetros por segundo), E será realmente muito grande, mesmo quando se perde apenas uma pequena porção de massa.

Na Fusão Nuclear, dois ou mais núcleos atómicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico. A fusão nuclear requer muita energia para acontecer, e geralmente liberta muito mais energia que consome. Quando ocorre com elementos mais leves que o ferro e o níquel (que possuem as maiores forças de coesão nuclear de todos os átomos, sendo portanto mais estáveis) ela geralmente liberta energia, e com elementos mais pesados ela consome.

O principal tipo de fusão que ocorre no interior das estrelas é o de Hidrogênio em Hélio, onde dois prótons se fundem em uma partícula alfa (um núcleo de hélio), liberando dois pósitrons, dois neutrinos e energia. Mas dentro desse processo ocorrem várias reações individuais, que variam de acordo com a massa da estrela. Para estrelas do tamanho do nosso Sol ou menores, a cadeia próton-próton é a reacção dominante. Em estrelas mais pesadas, predomina o ciclo CNO.

Vale ressaltar que há conservação da energia, e, portanto, pode-se calcular a massa dos quatro prótons e o núcleo de hélio, e subtrair a soma das massas das partículas iniciais daquela do produto desta reação nuclear para calcular a massa/energia emitida.

Utilizando a equação E=mc2, pode-se calcular a energia liberada, oriunda da diferença de massa. Uma vez que o valor do “c” é muito grande ( aprox. 3 . 108 m/s ), mesmo uma massa muito pequena corresponde a uma enorme quantidade de energia. É este fato que levou muitos engenheiros e cientistas a iniciar projetos para o desenvolvimento de reatores de fusão para gerar eletricidade (por exemplo, a fusão de poucos cm3 de deutério, um isótopo de hidrogênio, produziria uma energia equivalente àquela produzida pela queima de 20 toneladas de carvão).

Fonte:

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