Ciência e Tecnologia

As diferenças entre fissão e fusão nuclear

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Tanto a fusão quanto a fissão nuclear são processos naturais que ocorrem no núcleo de um átomo e geram energia. No entanto, os dois são distintos e apresentam particularidades únicas. Na fusão temos a combinação de dois ou mais átomos leves, enquanto a fissão envolve a divisão de um único núcleo atômico, geralmente pesado e instável.

A fusão nuclear é um dos fenômenos mais comuns do universo, já que cada estrela que existe produz energia por meio desse processo. Por outro lado, a fissão acontece quando um elemento possui uma quantidade maior de prótons e nêutrons em seus átomos, embora esses elementos sejam raros.

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Eletronuclear

Os dois processos são naturais, mas também podem ser feitos em um laboratório. A fusão ocorre quando dois átomos são “esmagados” para formar um único átomo de um novo elemento, enquanto a fissão consiste na divisão de um núcleo atômico. Em ambos, parte da massa desses átomos é convertida em energia.

Fissão nuclear

A fissão nuclear é a “quebra” (ou a divisão) de um átomo mais pesado em outros, evidentemente mais leves que o original. Na prática, esse processo ocorre com o bombardeamento de nêutrons em núcleos radioativos, gerando isótopos (dois ou mais tipos de átomos que têm o mesmo número atômico e posição na tabela periódica) instáveis que, por sua vez, culmina nas rupturas desses núcleos.

Esse processo gera uma reação em cadeia, já que outros nêutrons atingirão outros núcleos, o que libera uma grande quantidade de energia. São muitos os exemplos possíveis para a fissão nuclear. Os mais conhecidos são a produção de energia elétrica (através da fissão do urânio) e a fabricação de bombas atômicas, como as que devastaram as cidades de Hiroshima e Nagasaki em 1945.

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Vale ressaltar que, a grosso modo, a diferença entre o reator de uma usina nuclear e a bomba atômica é que, no primeiro caso, a reação em cadeia é controlada. Nas bombas atômicas, não. 

O núcleo do urânio-235, que tem 92 prótons e 143 nêutrons (235 no total), é tão instável que pode decair facilmente. Por isso, o elemento é comumente usado em reatores e bombas nucleares. Quando um átomo dessa matéria decai naturalmente, ele libera um nêutron.

Se esse nêutron atingir outros átomos de urânio próximos, eles também se dividirão, criando a reação em cadeia citada acima. Em uma bomba atômica, a reação em cadeia é iniciada com elétrons atingindo núcleos atômicos e tudo fica fora de controle, com um efeito cascata aumentando cada vez mais. Isso libera uma enorme quantidade de energia em um curto espaço de tempo.

Fusão nuclear

Ao contrário da fissão, a fusão nuclear acontece quando dois elementos se chocam para formar um novo elemento, que se torna mais pesado que os “originais”. A liberação de energia na fusão nuclear é de três a quatro vezes maior àquela que ocorre na fissão.

O melhor exemplo de um processo de fusão nuclear é o Sol. Toda a energia que recebemos do astro vem da fusão de átomos de hidrogênio, que se chocam e geram átomos de hélio.

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Quanto à aplicação da fusão nuclear pelo homem, é possível citar a bomba de hidrogênio, criada em 1952. Para se ter uma ideia, essa arma de destruição gerou, apenas no seu teste inicial, uma liberação de energia mil vezes maior do que as bombas atômicas que destruíram as cidades japonesas no final da segunda guerra mundial.

O desenvolvimento de algumas tecnologias de reator de fusão já está em andamento. Já que não podemos reproduzir a pressão de uma estrela (como o Sol), os cientistas apostam na produção de calor e campos magnéticos para controlar os átomos.

Na prática, raios lasers atingem uma pequena nuvem de hidrogênio para aquecê-la até alguns milhões de graus. Isso transforma o hidrogênio em plasma, que deve ser controlado pelos campos magnéticos.

Por enquanto, a energia para esse processo funcionar de modo eficaz é ainda maior que a energia obtida pela fusão. Além disso, os campos magnéticos exigem ímãs gigantes e poderosos. Por isso, os experimentos nos reatores duram apenas alguns segundos, mas as temperaturas já atingem níveis recordistas, superando o calor no interior de uma estrela como o Sol.

Fontes: Canal Tech e Info Enem

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