A Química Aplicada à Engenharia

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QUÍMICA NUCLEAR

Disciplina: Química Aplicada à Engenharia

Professora: Pryscila Lima

Aluno: Pietro Tavares

Matrícula: 151080675

Sumário

HISTÓRICO        3

RADIOATIVIDADE        3

FUSÃO        3,4

FISSÃO        4

 DECAIMENTO......................................................................................................................... 4,5

APLICAÇÕES HOJE.............................................................................................................. 5,6

MEDICINA............................................................................................................................. 5

AGRICULTURA E ALIMENTAÇÃO........................................................................................... 5,6

BIBLIOGRAFIA..................................................................................................................... 7

   

HISTÓRICO

No fim do século XIX, a história nuclear teve início quando o físico francês Henri Becquerel descobriu a radioatividade e identificou o urânio. Pouco tempo depois, o casal de físicos Marie e Pierre Curie identificaram mais dois elementos radioativos, polônio e rádio. Já em 1911, Ernest Rutherford, físico neozelandês formulou a teoria de estrutura atômica, teoria essa que mostrou a dificuldade da        reação entre núcleos, devido a repulsão elétrica. No entanto, em 1919, Rutherford realizou uma experiência de desintegração utilizando emissão de partículas alfa, assim, conseguiu pela primeira vez a reação de fissão do nuclear.

Em reações similares a do neozelandês, a existência de outra partícula foi observada, e descoberta em 1932 pelo físico britânico James Chadwick, o nêutron. Assim a estrutura do átomo estava completa, a partir da sua descoberta, o nêutron foi muito estudado e percebeu-se que essa nova partícula tinha uma facilidade imensa de penetrar no núcleo e desestabilizá-lo.

Já em 1938, os pesquisadores alemães Otto Hahn e Fritz Strassman realizaram experimentos que seriam muito relevantes para a Segunda Guerra Mundial, experimentos que consistiam em bombardear urânio com nêutrons, acabando por quebrar o urânio e assim gerando energia nuclear. Na Segunda Guerra Mundial, a energia nuclear ficou conhecida por conta das explosões das bombas atômicas, mas essa energia gerada do bombardeamento do urânio com o nêutron traria benefícios maiores no futuro, tanto na medicina quanto na indústria.

RADIOATIVIDADE

Fusão:

É a junção de pequenos núcleos atômicos, que por consequência formarão um núcleo maior e mais estável. A fusão se dá mais facilmente com pequenos núcleos porque, uma vez necessário fazer a colisão e junção de dois núcleos, a repulsão de cargas positivas entres eles serão de menor escala. Ainda assim, uma dificuldade enorme é encontrada que só pode ser superada com uma energia cinética muito grande para superar a repulsão e conseguir-se a colisão

Um exemplo de fusão nuclear seria a junção de um núcleo deutério e um de trítio, produzindo átomos de hélio. Essa reação é a fonte de energia das estrelas, entre elas, o Sol. Composta de 73% de hidrogênio, 26% de hélio e 1% de outros elementos. Isso é explicado pelas reações ocorridas em seu núcleo, em que átomos de hidrogênio se fundem originando átomos de hélio

A quantidade de energia liberada nessas reações é extraordinariamente maior que uma reação química comum. Em 1952, o mundo pôde ver o poder dessa reação nuclear quando os EUA lançaram em uma pequena ilha no Pacífico, a primeira bomba de hidrogênio, chamada Mike, com um potencial mil vezes maior que as bombas de Hiroshima e Nagasaki. A pequena ilha foi literalmente vaporizada.

Por conta dessa alta energia liberada, cientistas tentam produzir esse tipo de energia para o humano a partir dessa reação, mas eles têm esbarrado na impossibilidade de gerar uma temperatura elevadíssima, similar à produzida pelo Sol, para que a fusão seja bem sucedida.

Mas eles não desistem, um reator chamado tokamak, capaz de suportar altíssimas temperaturas estão sendo testados para que um dia seja possível transformar essa energia disponível para o mundo.

Fissão:

        A fissão nuclear é uma reação que ocorre no núcleo de um átomo. Geralmente o nêutron atinge um núcleo, após a colisão, libera uma imensa quantidade de energia. No processo de fissão, a cada colisão são liberados novos nêutrons. Os novos nêutrons irão entrar em colisão com novos núcleos, provocando a fissão sucessiva de outros núcleos e assim sucessivamente transformando em uma reação em cadeia.

        Um ótimo exemplo de fissão é quando se usa o urânio, gerando uma grande quantidade de energia.

Muito importante que se tenha o controle dessa reação, caso isso não aconteça, a reação será explosiva, isso seria um exemplo de uma bomba atômica, casos famosos de bombas atômicas são Hiroshima e Nagasaki.

Decaimento:

        O decaimento radioativo natural ocorre quando isótopos instáveis têm seus núcleos rompidos, liberando radiações eletromagnéticas e desintegrando-se.

        Para entender a desintegração de um isótopo é preciso prestar atenção para o núcleo. Sabendo-se que o núcleo é carregado de partículas positivas, chamadas de prótons, e que se encontram bem próximas umas das outras. Também é de conhecimento que partículas com cargas iguais se repelem. Portanto, a proximidade dos prótons faz com que os mesmos passem a se repelir, na tentativa de obter o maior espaço possível. Em consequência, o núcleo se rompe, por não conseguir comportar essas cargas repelentes.