Reação Nuclear

Definição

Uma reação nuclear é um processo em que a estrutura e o conteúdo energético de um núcleo atômico são alterados pela interação com outro núcleo ou partícula

Uma reação nuclear é uma interação entre duas partículas nucleares ou dois núcleos que produz produtos diferentes dos reagentes, ou seja, novos núcleos são formados.

O que é uma reação nuclear?

Uma reação nuclear é um processo que ocorre quando o núcleo de um átomo perde partículas subatômicas na medida em que suas propriedades são alteradas.

O átomo original de um elemento que sofre uma reação nuclear pode se tornar um isótopo ou variedade diferente do mesmo elemento ou pode se tornar um elemento completamente diferente.

As reações nucleares estão intimamente relacionadas à radiação em geral, que pode ocorrer espontaneamente fora de uma reação.

A radiação simplesmente descreve o processo de energia ou artigos emitidos por um átomo ou outra partícula.

O termo reação nuclear, no entanto, geralmente se refere especificamente a uma situação na qual os núcleos de dois átomos colidem e alteram as propriedades de pelo menos um dos núcleos.

Uma reação nuclear pode ocorrer de várias formas diferentes, cada uma dando resultados consideravelmente diferentes.

Em uma reação de fissão, uma partícula grande e muitas vezes instável, espontaneamente ou como resultado de uma colisão, se divide em duas partículas diferentes.

O oposto ocorre em uma reação nuclear de fusão: duas partículas menores colidem e seus núcleos se combinam para formar uma partícula maior. As reações de fusão ocorrem naturalmente nas estrelas, mas a maioria das tentativas humanas de controlá-las de maneira eficaz e eficiente falharam. Em uma reação de fragmentação, um núcleo é atingido com impulso suficiente para desalojar vários nêutrons ou prótons, reduzindo assim o peso atômico da partícula.

As reações nucleares de fissão são usadas em reatores nucleares para produzir energia utilizável. Partículas instáveis colidem e se separam, gerando uma quantidade significativa de energia cinética e térmica.

Essa energia pode ser colhida pelo reator nuclear e usada para preocupações humanas.

Existe um interesse significativo no uso de reações de fusão para gerar energia, pois elas tendem a liberar uma quantidade considerável de energia. Infelizmente, as reações de fusão são extraordinariamente difíceis de controlar – elas ocorrem naturalmente nas condições de alta pressão e alta energia presentes nas estrelas, e essas condições são muito difíceis de replicar.

Existem vários tipos diferentes de partículas que são comumente emitidas pelos núcleos durante uma reação nuclear.

As partículas alfa são essencialmente as mesmas que os núcleos dos átomos de hélio e são compostas por dois nêutrons e dois prótons unidos.

As partículas beta são simplesmente elétrons; eles têm uma massa muito menor e uma carga negativa.

Nêutrons também são liberados em reações nucleares; eles são muito penetrantes porque possuem carga neutra, pelo que existem poucas forças que os impedem de passar por várias substâncias, incluindo a pele humana.

Os raios gama são raios que deixam o núcleo na forma de energia pura; eles também são altamente penetrantes e podem passar por quase tudo por causa de sua massa inexistente e carga neutra.

O que é energia nuclear?

Energia nuclear é a energia produzida com o uso de uma reação nuclear controlada.

Muitas nações usam usinas nucleares para gerar eletricidade para uso civil e militar, e algumas nações também utilizam esse tipo de energia para administrar partes de suas frotas navais, especialmente submarinos.

Algumas pessoas são favoráveis à expansão de usinas nucleares, porque essa forma de energia é considerada mais limpa que os combustíveis fósseis, como o carvão, embora apresentem uma série de problemas que devem ser abordados, incluindo o descarte seguro de resíduos radioativos.

O processo de geração de energia nuclear começa com a mineração e o processamento de urânio e outros elementos radioativos. Esses elementos são usados para alimentar o reator de uma usina de energia, gerando uma reação conhecida como fissão, que cria calor intenso, transformando a água da usina em vapor. O vapor alimenta turbinas a vapor, que geram eletricidade e alimentam a eletricidade na rede elétrica.

Quando a energia nuclear é usada para alimentar algo como um submarino, o reator aciona os motores, com o vapor acionando diretamente os motores. Nos dois casos, o reator requer uma supervisão cuidadosa, pois as reações nucleares em fuga devem ser interrompidas o mais rápido possível para evitar problemas sérios.

Muitas usinas nucleares possuem extensos sistemas automatizados que ajudam a identificar possíveis pontos problemáticos, e esses sistemas também podem redirecionar a energia, desligar partes da usina e executar outras tarefas que tornam a usina mais segura e limpa.

Uma das vantagens da energia nuclear é que ela não produz gases de efeito estufa. No entanto, produz resíduos perigosos. O combustível nuclear usado é radioativo e extremamente perigoso, exigindo uma infraestrutura substancial para proteger a usina e manipular o combustível. Infelizmente, algumas nações não têm medidas adequadas para lidar com o combustível usado, e não é incomum encontrar soluções “temporárias” para o armazenamento de material nuclear que duram décadas.

O processo de mineração e refino dos elementos radioativos necessários usados em uma usina nuclear também não é muito limpo, e esses elementos requerem transporte seguro, o que pode aumentar significativamente o custo desse tipo de energia. Várias nações instituíram uma moratória ao desenvolvimento da energia nuclear até que esses problemas sejam resolvidos.

Reação nuclear – Física

Reação nuclear, alteração na identidade ou características de um núcleo atômico, induzida por bombardeio com uma partícula energética.

A partícula de bombardeio pode ser uma partícula alfa, um fóton de raios gama, um nêutron, um próton ou um íon pesado.

De qualquer forma, a partícula de bombardeio deve ter energia suficiente para aproximar o núcleo carregado positivamente até o alcance da força nuclear forte.

Uma reação nuclear típica envolve duas partículas reagentes – um núcleo alvo pesado e uma partícula bombardeadora leve – e produz duas novas partículas – um núcleo de produto mais pesado e uma partícula ejetada mais leve.

Na primeira reação nuclear observada (1919), Ernest Rutherford bombardeou o nitrogênio com partículas alfa e identificou as partículas mais leves ejetadas como núcleos ou prótons de hidrogênio (11H ou p) e o núcleo do produto como um raro isótopo de oxigênio.

Na primeira reação nuclear produzida por partículas artificialmente aceleradas (1932), os físicos ingleses J.D. Cockcroft e E.T.S.

Walton bombardeou o lítio com prótons acelerados e, assim, produziu dois núcleos de hélio, ou partículas alfa.

Como se tornou possível acelerar as partículas carregadas para uma energia cada vez maior, foram observadas muitas reações nucleares de alta energia que produzem uma variedade de partículas subatômicas chamadas mésons, bárions e partículas de ressonância.

Uma reação nuclear ocorre quando os núcleos de dois átomos colidem

Fonte: chem.libretexts.org/www.dictionary.com/www.britannica.com/www.wisegeek.org/www.sciencedirect.com/www2.lbl.gov/opentextbc.ca/academic.brooklyn.cuny.edu/www.world-nuclear.org