Fusão vs. Fissão

De todos os elementos, o átomo que tem o núcleo mais estável é o ferro (Fe), bem no meio da tabela periódica.
Se um átomo qualquer, por algum motivo, tomar um caminho que o faça se aproximar do núcleo do ferro, ele fornecerá energia.
Ou, explicando mais facilmente, se um átomo maior que o ferro, como o do urânio, diminuir de tamanho, liberará energia (processo chamado de fissão e que ocorre nos reatores nucleares das redondezas).
Alternativamente, se um átomo menor que o ferro, como o hidrogênio, aumentar de tamanho, também criará energia (processo de fusão, como o que acontece dentro de estrelas ou no novo HiPER).
Uma estrela, como o nosso Sol, quando vai envelhecendo, vai queimando hidrogênio (a matéria-prima da qual é formada), transformando-o em hélio, que depois vira berílio e assim por diante, passando por todos os elementos de números pares da tabela até chegar em 26, Ferro.
Ferro não queima, portanto esse é o estágio final de uma estrela morta que queimou até o fim (outros estágios finais de estrelas são: buracos negros, supernovas e esfera enormes de carbono, mais especificamente diamante).
Quando esses átomos pequenos se juntam, ou se fundem, eles liberam energia em forma de calor.
Similarmente, átomos muito grandes (e consequentemente instáveis) como o césio, tendem a se desmanchar, ou sofrer fissão, também irradiando energia em forma de calor.
Fissão nos tem dado bastante energia há já algum tempo pois é fácil, tem boa eficiência e é uma fonte de energia comparativamente limpa (não polui como carvão e gás, não precisa inundar nada e desde que o material gasto seja bem armazenado, não gera perigos ao meio ambiente).
Fusão, no entanto, é mais complicada (é também mais limpa e mais eficiente), pois os átomos não gostam muito de congregar e aumentar de tamanho (a combinação mais fácil é a de hidrogênio, novamente, em forma de dois tipos, ou isótopos, chamados trítio e deutério, virando hélio), pois os núcleos são invariavelmente formado por partículas com a mesma carga elétrica, que se repelem prontamente sempre que se aproximam demais, devido à força eletromagnética.
Na natureza existem quatro forças fundamentais (cinco, se contarmos o Amor); gravidade, eletromagnetismo, força nuclear fraca e força nuclear forte.
Sem entrar muito em detalhes, a força nuclear forte só passa a atuar numa distância curtíssima, anulando a força eletromagnética, que apesar de mais fraca, começa a agir em distâncias maiores.
Então, para dois núcleos de átomos se unirem, eles precisam ser colocados incrivelmente próximos uns dos outros, para que a força forte tome o controle. E isso é feito dentro de uma estrela através da igualmente inacreditável pressão a qual os elementos estão submetidos e do calor (milhões de graus!), que acelera as partículas de um jeito que elas estão o tempo todo colidindo em alta velocidade e, vez por outra, uma se prega na outra.
Eu poderia ainda tentar explicar o porquê do hidrogênio poder ser chamado de deutério ou trítio e como eles se juntam e viram hélio (tudo tem a ver com o número de prótons e neutrons em cada), mas isso é muito inútil para quem não for um físico, ou eu (não que seja útil para mim, não é, apenas me interessa muito).
Alguém curioso o suficiente pode procurar numa wikipedia da vida e confirmar numa página de um professor de física nuclear em algum lugar.
Ou então amanhã eu dou uma explicaçãozinha detalhada, mas não esperem em pé nem prendam a respiração…

Discussão - 3 comentários

  1. Sandro disse:

    … isso é praticamente um convite para que outros (eu por exemplo) divulguem seus próprios textos, ou não?
    Seja como for e para quem interessar escrevi algo sobre a fusão nuclear aqui:
    http://blog.educacional.com.br/blog_de_fisica/p66150
    E sobre o ITER aqui:
    http://blog.educacional.com.br/blog_de_fisica/p60042

  2. Carlos Magno disse:

    E se você se interessar pela quinta força fundamental, pode visitar a minha página pessoal.

  3. Igor Santos disse:

    Não, obrigado, sou hétero.
    Mas me sinto lisonjeado de todo jeito.
    De verdade…

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