Energia Nuclear – Veja a Fissão Nuclear e a liberação da energia da bomba atômica.

Veja os princípios da Física que levaram ao domínio da Energia Nuclear. O uso pode ser pacífico, para gerar Energia Elétrica, ou a Energia Nuclear pode ser convertida em Bombas Atômicas. O Blog do Enem preparou uma super aula para você mandar bem no Enem e nas questões de Física e Química, Veja!

A Energia Nuclear é a resultante da Fissão nuclear. O fenômeno da Fissão Nuclear ocorre na quebra do núcleo de um átomo instável em dois átomos menores pelo bombardeamento de partículas como nêutrons. A fissão nuclear de um átomo de urânio libera grande quantidade de energia, cerca de 200 Mev. Se for descontrolada, a reação será explosiva – é o que acontece com as bombas atômicas.

Em tempos de escassez de energia, discute-se a questão da utilização da energia nuclear como uma das candidatas mais fortes a se tornar a principal fonte de energia no mundo. O motivo desta preferência é a quantidade de energia que pode ser liberada por massas relativamente minúsculas quando comparada a outras formas e fontes de energia.

O processo de Fissão Nuclear começa com os trabalhos do físico inglês James Chadwick em 1932. Os trabalhos deste físico culminam com a descoberta do Nêutron. Algumas semanas após sua descoberta, Enrico Fermi e outros Físicos em Roma descobriram que se outros elementos fossem bombardeados por estas partículas, seria possível a produção de outros elementos de massa menor e liberação de energia.Fissão Nuclear

O 235U, por exemplo, ao ser bombardeado com um nêutron, fissiona em dois pedaços menores, emitindo normalmente dois ou três nêutrons. Se houver outros núcleos de 235U próximos, eles têm uma certa chance de ser atingidos pelos nêutrons produzidos na fissão.

Se houver um grande número disponível de núcleos de urânio-235, a probabilidade de ocorrerem novas fissões será alta, gerando novos nêutrons, que irão gerar novas fissões.

Fissão Nuclear

A Origem da Bomba Atômica

Com a chegada de Adolf Hitler ao poder da Alemanha e com o crescimento da força militar do exército nazista um grupo de cientistas sugeriu a Albert Einstein que ele tomasse a frente de um movimento para sugerir aos Estados Unidos a construção de uma bomba atômica antes que os nazistas a elaborassem. Seria a arma definitiva para decidir o confronto que começava a se desenhar.

O físico Húngaro Leó Szilárd desenvolveu o modelo teórico que levaria à Fissão Nuclear em cadeia, com a liberação de energia na forma de uma grande explosão de calor. A demonstração da teoria foi alcançada em 1939, na Universidade de Chicado, com Szilárd trabalhando junto com o físico italiano Enrico Fermi. Em seguida Szilárd convenceu Einstein a escrever uma carta ao então presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt, alertando sobre a descoberta, e avisando que se os alemães chegassem primeiro à bomba atômica iriam deter a arma mais poderosa de todos os tempos.

A proposta de contrução da bomba atômica foi aprovada em 1941. Os Estados Unidos concentraram cientistas de diversas partes do mundo para trabalhar sob sigilo no deserto de Los Álamos, no estado do Novo México. O cientista-chefe do ‘Projeto Manhathan’ foi o físico Robert Oppenheimer. Em 16 de julho de 1945 foi detonada a primeira bomba atômica experimental, no deserto Álamo Gordo.  Bomba Atômica Trinity

Os militares e os cientistas ficaram chocados com o poder do artefato, denominado de Trinity (veja acima a imagem do momento da explosão). O cogumelo com a fumaça e partículas da explosão subiu a 13 quilômetros de altura, e janelas foram quebradas  a 150 quilômetros de distância.

As duas únicas explosões atômicas em cenário de guerra  ocorreram no mês seguinte, nos dias 6 e 9 de agosto de 1945, sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki. O resultado foi devastador, com mais de 200 mil  mortos nas duas cidades. O Japão finalmente rendeu-se, e a 2ª Guerra Mundial terminou.  Veja aqui um resumo completo da 2ª Guerra Mundial:  2ª guerra mundial destacada 

Fissão Nuclear

Veja abaixo um esquema de fissão nuclear, na qual um núcleo pesado se combina com um nêutron e se separa em dois outros núcleos mais leves. Uma típica reação de fissão envolvendo o 235U é:

Fissão Nuclear 3

A Diferença entre as bombas de Fissão Nuclear e bombas de Fusão Nuclear

O físico Marcelo Gleiser explica a diferença entre Fissão Nuclear e Fusão Nuclear. Os dois processos chegam à bomba atômica, mas a Fusão Nuclear libera mais energia, e gera uma arma de maior potência. Segundo Gleiser ‘a fusão nuclear faz o oposto da fissão, liberando energia ao fundir núcleos leves em núcleos mais pesados’. Ele explica que é o mesmo processo que produz a energia que ilumina o Sol e as estrelas.

Os Estados Unidos desenvolveram a Bomba H (Bomba Atômica por Fusão de Isótopos de Hidrogênio) em 1952. Os Russos desenvolveram a mesma arma em 1953. O planeta terra vivia os tempos da Guerra Fria, com  ameaça permanente de uma guerra nuclear total entre capitalistas e comunistas. Veja aqui uma aula completa sobre a Guerra Fria. A Guerra Fria

Aula Gratuita sobre Fissão Nuclear

Saiba mais sobre fissão nuclear assistindo a vídeo aula do professor Rodrigues e mande bem na prova do Enem e também nos vestibulares.

Dica 1 – O que mais cai em Química nos Vestibulares e no Enem? Veja aqui as melhores dicas: https://blogdoenem.com.br/enem-2013-quimica-cai-mais/.
Dica 2 – Relembre as principais unidades de medidas mais utilizadas nas questões de química dos vestibulares de todo Brasil e no Enem. Acesse o nosso link e veja tudo sobre as unidades e suas conversões. Aproveite essa oportunidade! https://blogdoenem.com.br/unidades-de-medidas-quimica/.
Dica 3 – Reveja também outro assunto de química que cai bastante nas provas dos vestibulares e do Enem que é Biodiesel. Acesse o nosso blog do Enem e veja um super- resumo preparado pela professora Munique Dias. Vai ficar de fora dessa? https://blogdoenem.com.br/quimica-biodiesel-combustivel/.

Veja como acontece a fissão nuclear assistindo ao vídeo do professor Alex Dias, e fique fera nesse assunto! Não deixe essa chance passar!

Estudou? Agora um desafio sobre fissão nuclear para você. Vamos lá!

(UERJ) O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo PWR – Reator de Água Pressurizada. O seu princípio básico consiste em obter energia através do fenômeno “fissão nuclear”, em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenômeno pode ser representado pela seguinte equação nuclear:

01n + 92235U → 55144Cs + T + 2 01n + energia

Os números atômicos e de massa do elemento T estão respectivamente indicados na seguinte alternativa:

a) 27 e 91

b) 37 e 90

c) 39 e 92

d) 43 e 93

Resposta:

Alternativa “b”.

Observe que o 92235U sofre uma fissão nuclear e um dos elementos liberados é 55144Cs. O número atômico (Z) e o número de massa (A) do elemento T serão, respectivamente:

Z = 92-55 = 37
A = 235-144 = 91

Porém, visto que um nêutron foi utilizado para bombardear o urânio e foram liberados 2 nêutrons, temos um total de 1 nêutron perdido, diminuindo em 1 unidade o número de massa que passa a ser 90.

Dica 4 – Relembre outros assuntos de química acessando o nosso blog www.blogdoenem.com.br e gabarite as questões de química nas provas dos vestibulares e do Enem.