Fisica Nuclear

FÍSICA NUCLEAR

ALUNOS :

Trabalho apresentado ao

Profº valcimar, para obter

Nota parcial no 4º bimestre

Na disciplina de física III

Introdução

Neste trabalho o tema abordo será FÍSICA NUCLEAR no qual desenvolvemos uma pesquisa, a física nuclear tem como principal fonte de pesquisa o núcleo atômico e suas propriedades, essas propriedades são analisadas através dos modelos nucleares, que são baseados nos modelos na mecânica quântica.

Física Nuclear

A física nuclear estuda as propriedades e o comportamento dos núcleos atômicos e os mecanismos das reações nucleares.

Esta área da ciência teve início a partir da evolução do conceito científico a cerca da estrutura atômica, pois até meados do século XIX acreditavam que os átomos eram esferas maciças indestrutíveis e indivisíveis. Esses conceitos estavam de acordo com a teoria atômica de John Dalton.

Para extrair um elétron de um átomo, é necessária uma certa quantidade de energia. Da mesma forma, cada núcleo (próton ou nêutron) necessita também de grande quantidade de energia, que é da ordem de milhões de vezes. Por esse motivo, a física nuclear é denominada física de alta energia.

A física nuclear tem como objeto de estudo o núcleo atômico e suas propriedades. Os núcleos possuem propriedades que podem ser classificadas como estáticas (carga, tamanho, forma, massa, energia de ligação, spin, paridade, momentos eletromagnéticos, etc.) e dinâmicas (radioatividade, estados excitados, reações nucleares, etc.).

Estas propriedades são analisadas através de modelos nucleares que são baseados na mecânica quântica, relatividade e teoria quântica de campos. A descoberta de que os núcleos (prótons e nêutrons) são na realidade sistemas compostos, redirecionou o interesse dos físicos nucleares para a investigação dos graus de liberdade de quarks e, com isto, atualmente os domínios da pesquisa da física nuclear e da física de partículas se tornaram interligados.

O núcleo atômico é constituído por prótons, que possuem carga elétrica positiva, e nêutrons que possuem ambas as cargas elétricas (negativa e positiva), o que a torna neutra. Cada próton do núcleo tenta afastar outro próton, devido à repulsão elétrica, só não o faz por existir uma outra força de atração entre os nêutrons e os prótons, e com isso parcialmente contrabalançando a repulsão elétrica próton-próton.

O átomo é a menor partícula que ainda caracteriza um elemento químico

Armas Nucleares

Os processos nucleares observados até hoje são a fissão e a fusão. A fissão é de mais fácil controle, tem uma menor energia de ativação e liberam uma quantidade muito grande de energia, porém menor que a fusão. A bomba atômica se baseia na fissão de um material, como o urânio.

Como a fusão nuclear tem uma energia de ativação muito grande, é utilizado uma bomba atômica para ceder a energia necessária para ativar a bomba de fusão. Na década de 50 essas armas termonucleares, que se baseiam na fusão, começaram a ser desenvolvidas, liberando uma energia de 2 a 3 ordens de grandezas maiores que as bombas atômicas.

A descoberta da fissão do urânio que tornou possível a construção da bomba foi anunciada em janeiro de 1939 por dois cientistas alemães, Otto Hahn e F. Strassmann. Diante disso, e já no contexto da II Guerra Mundial, o físico alemão Albert Einstein, usando de todo seus prestígio e fama pelo mundo, manda uma carta para o presidente dos Estados Unidos Franklin D. Roosevelt, no outono de 1939, pedindo que seu governo investisse prioritariamente na pesquisa em armas nucleares. Como resultado, os norte-americanos foram os primeiros a fabricar uma bomba atômica. Este empreendimento, chamado Projeto Manhattan, teve a participação dos governos da Grã-Bretanha, do Canadá e cientistas de várias.

Não demorou muito, e no final da Segunda Guerra Mundial, em 16 de julho de 1945, no deserto do Novo México, os Estados Unidos realizaram o primeiro teste com uma bomba atômica Essa bomba fora feita de plutônio e estimava-se que tinha mil vezes a potência de uma bomba militar convencional. Entretanto, a explosão foi cinqüenta vezes maior do que a estimada. Além disso, a maioria da energia foi liberada em apenas 1 ms, comprovando que a bomba atômica, com elevado poder de destruição, é ideal como arma estratégica. O resultado do teste satisfez uma parte dos políticos e militares que procuravam um poder bélico cada vez maior. Estava iniciada a era nuclear.

Em 6 de agosto de 1945, 21 dias após o primeiro teste atômico, a força aérea norte americana lançou uma bomba atômica sobre a cidade de Hiroshima, no Japão. Isso foi uma represália dos Estados Unidos contra o ataque dos japoneses na base americana de Pearl Harbor. Essa bomba atômica de 235U tinha um poder de 12,5 kilotons. No momento da explosão, cerca de vinte mil pessoas morreram instantaneamente. Milhares de pessoas ainda morreram durante dezenas de anos posteriores devido às conseqüências da radiação nuclear. Existe um caso de uma família que devido a exposição à radiação da bomba sofreu mutação genética. Todos os filhos da família nasceram sem apresentar nenhum pêlo em nenhuma parte do corpo. Um desses filhos se tornou jogador de futebol, tendo algumas passagens pela seleção japonesa.

Não satisfeitos, depois de três dias, em 9 de agosto,