Fissão e Fusão nuclear: As energias atômicas

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A Fissão e Fusão nuclear são dois processos físicos que ocorrem no núcleo atômico. A física nuclear como um todo é uma área relevante na física e na pesquisa científica. De fato, os estudos nessa área tiveram vários impactos científicos em vários ramos da ciência. Nesse contexto, por exemplo, podemos citar a medicina a qual se vale dos avanços nucleares para o uso de aparatos em exames médicos, como a ressonânica magnética ou mesmo em tratamentos de câncer.

Ademais, há outra área que a física nuclear toma um grande destaque: a produção energética. Decerto, esses fenômenos que são guiados pelas interações forte e fraca são responsáveis pela produção de dois tipos muito importantes de energia. Sendo mais preciso, apenas a fissão é um tipo de energia, entretanto, a fusão nuclear é algo extremamente buscado e de interesse para a física. Nesse sentido, hoje a MeuGuru vai trazer um texto específico para você sobre esses dois fenômenos e suas implicações.

Os processos de Fissão e Fusão nuclear

Agora, vamos explorar e nos debruçar sobre esses dois fenômenos físicos. Após entendermos especificamente o que são, vamos poder compar os processos e entender suas semelhanças e diferenças. Nesse sentido, vamos começar analisando a fissão nuclear.

A fissão nuclear

Com efeito, a fissão nuclear é um processo pelo qual um núcleo atômico é dividido em dois ou mais fragmentos menores. Dessa forma, ao passo que o núcleo se divide há uma enorme liberação de energia que é a energia nuclear. Assim, esse processo é um fenômeno físico que ocorre exatamente no núcleo atômico, o qual através da absorção ou liberação de um nêutron esse torna-se instável e, consequentemente, sofre o decaimento.

A partir desse processo, é possível produzir energia. De fato, nós podemos ver esse processo em usinas nucleares. Em verdade, esse processo inicia a partir de um dado material, como o urânio-235, que é colocado em um reator nuclear. Por conseguinte, nós vemos que como reator é projetado para controlar a reação em cadeia, o calor gerado pela energia é controlado. Então, as usinas fazem com que esse calor seja empregado para aquecer água e produzir vapor, que impulsiona as turbinas de uma usina elétrica.

Usina Nuclear que emprega a fissão nuclear para produção de energia.
Figura 1. Usina Nuclear que emprega a fissão nuclear para produção de energia.

Entretanto, esse processo não é limpo. De fato, a energia liberada pela fissão contém diversos resíduos radioativos. Logo, esses resíduos podem, ao entrar em contato com seres vivos os contaminar e assim fazendo com que esses desenvolvam certas doenças. Ademais, nós vemos ainda que a água aquecida no processo é poluída, sendo imprópria para consumo e ainda podendo contaminar a fauna aquática.

A fusão nuclear

Por outro lado, a fusão nuclear pode ser vista como um processo oposto ao da fissão. Decerto, se na fissão temos a quebra do núcleo atômico aqui nós temos a união, isto é, a fusão do núcleo de dois átomos. Todavia, mesmo sendo um processo de fusão esse fenômeno também libera uma grande quantidade de energia e é a fonte de energia que alimenta o sol e outras estrelas.

Nesse sentido, é importante pontuar que a fusão nuclear é um processo em que átomos não irão decair, mas sim elevar-se em relação ao número atômico. Isto é, uma vez que os núcleos unem-se, o átomo resultante tem mais prótons e neutrons que o inicial. Assim, devemos ver que a fusão nuclear é iniciada quando dois núcleos atômicos de baixo número atômico, como o hidrogênio, se combinam para formar um núcleo mais pesado, como o hélio. Esse processo libera uma enorme quantidade de energia na forma de luz e calor. Logo, fica evidente que o próprio sol é uma bomba de fusão nuclear, pois seu funcionamento consiste essencialmente em fundir átomos no seu núcleo.

Ademais,a energia liberada na fusão nuclear pode ser aproveitada para produzir eletricidade em uma usina de fusão. Um processo efetivo para isso seria a criação de uma usina de fusão nuclear. Teoricamente, sabemos que esse processo deveria envolver, em primeira etapa, o aquecimento de um gás de hidrogênio até uma temperatura extremamente alta. Com efeito, esse processo iria criar um plasma, posteriormente, manteriámos o plasma no reator por meio de um campo magnético intenso, impedindo seu resfriamento. Por fim, teríamos a produção de energia quando as partículas do plasma começarem a colidir em alta velocidade, elas se fundem e liberam energia.

Uma observação importante

Atualmente, a produção de energia por fusão nuclear ainda não é uma realidade. Decerto, os cientistas estão trabalhando duro para desenvolver a tecnologia necessária para tornar a fusão nuclear uma fonte de energia viável. No entanto, há muita pesquisa e desenvolvimento em andamento, e acredita-se que a fusão nuclear possa se tornar uma fonte de energia importante e segura no futuro.

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