Fissão Nuclear

Colégio Estadual de Marmeleiro

 Ensino Fundamental e Médio

Bomba de Fissão Nuclear

Aluno: Lucas Calegari N° 25

Aluno: Mateus da Silva Kaefer N° 29

Aluno: Alisson Douglas de Oliveira N° 02

Serie: 2ª A Vespertino

Professor (a): Patrick Wietchorek

Matéria: Química

Marmeleiro, PR

02 de dezembro de 2015

Colégio Estadual de Marmeleiro

 Ensino Fundamental e Médio

Bomba de Fissão Nuclear

Marmeleiro, PR

02 de dezembro de 2015

Colégio Estadual de Marmeleiro

Ensino Fundamental e Médio

Bomba de Fissão Nuclear

Marmeleiro, PR

02 de dezembro de 2015

Introdução

     A descoberta da fissão nuclear abriu grandes portas, para diversos caminhos no mundo da ciência, principalmente no que se refere a reações atômicas. A partir de então, os interesses das maiores nações no momento era de obter um poderio militar para combater seus inimigos na já próxima Segunda Grande Guerra Mundial, e logo após competir pela liderança bélica, tecnológica e até mesmo financeira mundial, usando dos novos conhecimentos para diversos outros fins, como na medicina e na produção de energia elétrica.

     Mas o primeiro grande uso, como já fora citado, foi para fins militares na Segunda Guerra, construída pelos Estados Unidos, a bomba atômica foi a mais famosa arma destruição em massa da história, matando milhares de pessoas no país do sol nascente, o Japão. Logo após a guerra começou uma corrida para se conseguir esta arma, além de tentar-se desenvolver e obter uma bomba cada vez mais poderosa. Porém, também se iniciou uma grande necessidade de energia mundial, e umas das saídas foram as usinas nucleares, movidas a fissão nuclear.

     Desde então, muitos cientistas procuram no ramo reação nuclear, conseguir todo tipo benefício, aprofundando-se em pesquisas e desenvolvimento de novos equipamentos usando qualquer coisa relacionada à palavra nuclear.  

Fissão Nuclear

Alguns anos antes da Segunda Guerra Mundial, vários grupos de pesquisadores tentaram obter novos elementos químicos com número atômico superior a 92, bombardeando urânio com nêutrons térmicos. Os testes feitos resultaram em núcleos radioativos cujo número de prótons superava (Z=92) o dos elementos que se encontravam em estado natural. Os novos elementos artificiais produzidos chamaram-se transurânideos.

Os resultados do bombardeamento do urânio por nêutrons tiveram efeitos complicados e misteriosos. Em 1934, Fermi e os seus colaboradores efetuaram alguns estudos que só viriam a serem interpretados uns anos depois. Em Janeiro de 1939, os químicos alemães Otto Hahn (1879-1968) e Fritz Strassmann (1902-1980), baseando-se no trabalho da física austríaca Lise Meitner (1878-1968) anunciaram uma sensacional descoberta de importantes consequências: numa amostra de urânio irradiada por nêutrons encontraram amostras de Bário, Lantânio e Crípton, cuja origem se encontrava na fragmentação dos núcleos de urânio. Essa descoberta permitiu concluir que os núcleos de urânio se tinham fissionado e nos meses que se seguiram, este processo passou a ser mais bem compreendido e ficou chamado de fissão nuclear.

 A primeira grande utilização da fissão nuclear ocorreu em 16 de Julho de 1945 no Novo México (EUA), onde foi testada a primeira bomba atômica. Após a Segunda Grande Guerra foram mobilizados esforços para promover um processo que utilizasse a fissão nuclear para fins pacíficos. Em 1955 o submarino norte americano “Nautilus” viajou mais de 90 000 quilômetros alimentado por uma simples ampola de urânio do tamanho de uma bola de golfe. Depois disso e num curto espaço de tempo, eletricidade passou a ser produzido em quantidades comerciais por centrais nos Estados Unidos, Canadá e na ex-URSS. Rapidamente os reatores nucleares se tornaram numa fonte limpa e barata de eletricidade capazes de responder às exigências energéticas do futuro. Mini reatores nucleares domésticos foram também considerados como uma alternativa ao abastecimento energético e calorífico de lares.

Reação de Fissão Nuclear

   

    Fissão Nuclear é a divisão de um átomo em duas ou mais partes. Quanto tal ocorre uma grande quantidade de energia é libertada (energia de fissão). Isto pode ocorrer de forma muito rápida, como numa bomba atómica, ou de uma forma mais controlada permitindo que a energia libertada seja utilizada para fins úteis. Poucas espécies naturais são facilmente cindíveis. É o caso dos isótopos 235 e 238 do urânio e o isótopo 239 do plutônio. Entenda-se por isótopo uma forma diferente de um elemento químico que apesar de possuir o mesmo número de prótons possui um número de nêutrons diferentes.

Em uma reação de fissão nuclear, quando um nêutron penetra no núcleo de urânio, a energia de ligação dos nucleões (partículas constituintes do núcleo) que se liberta é suficiente para provocar no núcleo de urânio grandes oscilações. O núcleo passa a ter a forma de um haltere, com dois polos de carga idêntica. A força de repulsão quebra o núcleo e os fragmentos produzidos arrastam uma parte dos elétrons do córtice, formando-se dois átomos de peso médio, normalmente com uma relação de 2:3. Dado que a força de ligação dos núcleos muito pesados é menor que a dos intermédios, esta diferença de energia de ligação liberta-se durante a fissão nuclear.

O valor desta enorme energia liberta-se na forma de radiação gama e outra parte encontra-se associada aos produtos de fissão, geralmente radioativos, e liberta-se pouco a pouco durante a desintegração destes produtos.

Contudo, a maior parte desta energia encontra-se sob a forma de energia cinética dos produtos de fissão. Estes fragmentos incidem no material circundante e transformam esta energia em energia térmica que pode ser aproveitada nos reatores nucleares.

A possibilidade de produção de energia, em quantidades antes inimagináveis, levou muitos cientistas a trabalhar com a fissão do urânio e, a partir desses trabalhos foram realizadas duas novas descobertas: a fissão só ocorre com o isótopo 235 do urânio e para que a reação ocorra em cadeia libertando uma grande quantidade de energia num intervalo de tempo muito pequeno, é necessária uma quantidade mínima de material fissionável, denominado por massa crítica.