Laboratório de Química

Fissão e fusão nuclear

O que este lab mostra

Quebrar um núcleo gigante ou juntar dois minúsculos — os dois liberam energia, por motivos opostos.

LABORATÓRIO
g0

as barras absorvem o excesso de nêutrons

geração 0

1

fissões

estável · usina

Lance um nêutron: ele atinge um U-235, que se parte em dois fragmentos e libera mais nêutrons.

A ideia, em 3 parágrafos

Existe um "ponto ótimo" de estabilidade nuclear, mais ou menos no ferro. Núcleos muito grandes (urânio) ganham estabilidade se quebrarem — é a fissão. Núcleos muito pequenos (hidrogênio) ganham se se juntarem — é a fusão. Nos dois casos, uma pequena parcela de massa desaparece e reaparece como energia, segundo E = mc². E como c² é um número gigantesco, um pouquinho de massa vira uma quantidade absurda de energia.

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Energia de ligação nuclear e a **curva do ferro**; E = mc² e o defeito de massa.

A fissão é o que acontece na usina nuclear e na bomba atômica: um nêutron atinge o U-235, o núcleo se parte em dois fragmentos menores e libera mais nêutrons, que atingem outros núcleos, que liberam mais nêutrons — a reação em cadeia. Na usina, barras de controle absorvem o excesso de nêutrons e mantêm a cadeia em exatamente uma fissão por geração; na bomba, deixa-se ela descontrolar. A diferença entre energia elétrica e catástrofe é literalmente o controle.

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Reação em cadeia; **massa crítica**; usina × bomba; o que as barras de controle fazem; Chernobyl e Fukushima em duas linhas.

A fusão é o oposto e o sonho: é o que alimenta o Sol, libera muito mais energia por massa do que a fissão, usa hidrogênio (que sobra na Terra) e não gera lixo radioativo de longa duração. O problema é a temperatura: são necessários milhões de graus para vencer a repulsão elétrica entre dois núcleos positivos — e nenhum recipiente do mundo resiste a isso. O Sol resolve com gravidade, comprimindo tudo pelo próprio peso; nós ainda não resolvemos. É por isso que temos usinas de fissão, com seu lixo de milhares de anos, e não de fusão.

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Fusão: o Sol, o tokamak, o problema do confinamento; **fissão × fusão em tabela** (energia, combustível, lixo, dificuldade).

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