5 - Fusão Nuclear

Aula 5 - 3º Ano - 4º Bim.

A fusão nuclear ocorre quando dois núcleos pequenos se juntam para formar um núcleo maior. Apesar de esta reação liberar uma grande quantidade de energia, como a reação de fissão, a reação de fusão, muitas vezes necessita de uma grande quantidade de energia o que torna esta reação difícil de ocorrer espontaneamente em situações rotineiras no nosso planeta.

Este tipo de reação necessita de uma grande quantidade de energia para ocorrer porque para que os dois núcleos se fundam é necessário aproximá-los o suficiente para que a força nuclear forte comece a agir entre eles, mas para que ocorra esta aproximação é necessário vencer a força eletromagnética que fica cada vez mais intensa quando duas cargas de mesmo sinal se aproximam.

A reação de fusão ocorre constantemente no núcleo de estrelas como o Sol. Em seu interior átomos de Hidrogênio estão constantemente se fundindo em átomos de Hélio. Nas estrelas esta reação é possível porque a gravidade da própria estrela é forte o suficiente para fazer os dois núcleos iniciais se aproximarem.

5.1 - Reação de Fusão

A seguir um exemplo de reação de fusão:

O Deutério é um núcleo com 1 próton e 1 nêutron então se trata de um Hidrogênio de número de massa 2, o Trício é um núcleo composto de 1 próton e 2 nêutron, então é um Hidrogênio com número de massa 3.

2 H + 3 H --> 4 He + n
2,014 u + 3,016 u --> 4,00 u + 1,01 u
5,03 u --> 5,01 u
8,35 x 10 – 27 kg --> 8,32 x 10 – 27 kg

(Delta)m = 0,03 x 10 – 27 kg

Calculando a relação massa-energia, temos:

E = 0,03 x 10 – 27 . (3 x 10 8)2 --> E = 0,03 x 10 – 27 . 9 x 10 16

E = 0,27 x 10 – 11 J

E (eV) = 0,17 x 10 8 eV à E = 17 MeV

5.2 - Exercício:

Dois núcleos fictícios X e Y com massas de 3,05 u e 2,03 u, respectivamente se fundem dando origem a um outro núcleo fictício de massa de 5,06 u. Qual é a energia (em MeV) liberada nesta reação de fusão?

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Por: Felipe Novaes.