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01/03
Armas nucleares e reatores nucleares
Sabemos que quando um núcleo sofre fissão, ele se divide
em dois fragmentos e vários nêutrons. Se cada um desses
nêutrons for capturado por um outro núcleo físsil, o
processo continua e o resultado é uma reação em cadeia
de reações, na qual a fissão súbita de muitos núcleos e
a liberação resultante de muitos núcleos e a liberação
resultante de enorme quantidade de energia produzem uma
explosão nuclear. Na bomba atômica (nome não
muito descritivo) uma certa quantidade de massa crítica,
de nuclídeos físseis é repentinamente acionada pelo
mecanismo da bomba e resulta na explosão nuclear. Se a
massa for menor que a massa crítica, muitos nêutrons se
perderão e a reação em cadeia não se sustentará. Uma
maneira de disparar a bomba consiste em usar uma
explosão química para ativar duas massas subcríticas
separadas, contendo material físsil em ambas, e assim a
massa crítica poderá ser atingida. Urânio 235 e plutônio
239 foram ambos usados em armas nucleares. O plutônio
239 é produzido pelo bombardeio de urânio 238, o isótopo
mais comum do urânio, com nêutrons. O urânio 239 se
desintegra em neptúnio 239 que se desintegra em plutônio
239.
Em um reator nuclear, somente um dos nêutrons
emitidos quando o núcleo sofre fissão é capturado por
outro núcleo físsil. Dessa maneira a reação é mantida
sob controle. A fissão continua, mas a uma velocidade
mais baixa do que a de uma bomba. O reator é mantido sob
controle ajustando a posição de absorção de nêutrons nas
barras de controle que são inseridas entre os elementos
combustíveis nucleares do reator. Essas barras são
geralmente feitas de cádmio ou boro, dois elementos
altamente eficientes na absorção de nêutrons. A figura
mostra um esquema de um reator nuclear. O reator serve
apenas como fonte de calor para ferver a água. Então,
numa máquina de energia convencional, o vapor aciona uma
turbina geradora que produz eletricidade. |
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