- Mudança nuclear e seus principais tipos
- Decadência natural radioativa
- Mudança nuclear por fissão
- Mudança nuclear por fusão
- Referências
Uma mudança nuclear é o processo pelo qual os núcleos de certos isótopos mudam espontaneamente ou são forçados a mudar para dois ou mais isótopos diferentes.
Os três principais tipos de mudança nuclear na matéria são a decadência radioativa natural, a fissão nuclear e a fusão nuclear.
Além do nuclear, as outras duas mudanças na matéria são físicas e químicas. O primeiro não implica nenhuma alteração em sua composição química. Se você cortar um pedaço de papel alumínio, ainda será papel alumínio.
Quando ocorre uma mudança química, a composição química das substâncias envolvidas também muda. Por exemplo, queimar carvão combina com oxigênio, formando dióxido de carbono (CO2).
Mudança nuclear e seus principais tipos
Decadência natural radioativa
Quando um radioisótopo emite partículas alfa ou beta, ocorre a transmutação de um elemento, ou seja, a mudança de um elemento para outro.
Assim, o isótopo resultante tem um número diferente de prótons do isótopo original. Então ocorre uma mudança nuclear. A substância original (isótopo) foi destruída, formando uma nova substância (isótopo).
Nesse sentido, os isótopos radioativos naturais estão presentes desde a formação da Terra e são continuamente produzidos por reações nucleares dos raios cósmicos com átomos na atmosfera. Essas reações nucleares dão origem aos elementos do universo.
Esses tipos de reações produzem isótopos radioativos estáveis, muitos dos quais têm meia-vida de vários bilhões de anos.
No entanto, esses isótopos radioativos não podem ser formados em condições naturais características do planeta Terra.
Como resultado da decadência radioativa, sua quantidade e radioatividade diminuíram gradualmente. No entanto, devido a essas meias-vidas longas, sua radioatividade tem sido significativa até agora.
Mudança nuclear por fissão
O núcleo central de um átomo contém prótons e nêutrons. Na fissão, esse núcleo se divide, seja por decaimento radioativo, seja porque é bombardeado por outras partículas subatômicas conhecidas como neutrinos.
As peças resultantes têm menos massa combinada do que o núcleo original. Essa massa perdida é convertida em energia nuclear.
Dessa forma, as usinas nucleares realizam reações controladas para liberar energia. A fissão controlada ocorre quando um neutrino muito leve bombardeia o núcleo de um átomo.
Isso se quebra, criando dois núcleos menores de tamanho semelhante. A destruição libera uma quantidade significativa de energia - até 200 vezes a do nêutron que iniciou o procedimento.
Por si só, esse tipo de mudança nuclear tem grande potencial como fonte de energia. No entanto, é fonte de múltiplas preocupações, principalmente as relacionadas à segurança e ao meio ambiente.
Mudança nuclear por fusão
A fusão é o processo pelo qual o Sol e outras estrelas geram luz e calor. Nesse processo nuclear, a energia é produzida pela quebra de átomos de luz. É a reação oposta à fissão, onde os isótopos pesados se dividem.
Na Terra, a fusão nuclear é mais fácil de conseguir combinando dois isótopos de hidrogênio: deutério e trítio.
O hidrogênio, formado por um único próton e um elétron, é o mais leve de todos os elementos. O deutério, freqüentemente chamado de "água pesada", tem um nêutron extra em seu núcleo.
Por sua vez, o trítio tem dois nêutrons adicionais e, portanto, é três vezes mais pesado que o hidrogênio.
Felizmente, o deutério é encontrado na água do mar. Isso significa que haverá combustível para a fusão enquanto houver água no planeta.
Referências
- Miller, GT e Spoolman, SE (2015). Ciência ambiental. Massachusetts: Cengage Learning.
- Miller, GT e Spoolman, SE (2014). Essentials in Ecology. Connecticut: Cengage Learning.
- Cracolice, MS e Peters, EI (2012). Química introdutória: uma abordagem de aprendizagem ativa. Califórnia: Cengage Learning.
- Konya, J. e Nagy, NM (2012). Nuclear and Radiochemistry. Massachusetts: Elsevier.
- Taylor Redd, N. (2012, 19 de setembro). O que é fissão? Em Live Science. Obtido em 2 de outubro de 2017, em livescience.com.
- Fusão nuclear. (s / f). No Centro de Informação em Ciência e Tecnologia Nuclear. Obtido em 2 de outubro de 2017 em nuclearconnect.org.