A fusão nuclear é o processo em que dois ou mais núcleos atômicos se combinam para formar um ou mais núcleos atômicos diferentes e partículas subatômicas (nêutrons ou prótons). A diferença na massa entre os reagentes e os produtos se manifesta como a liberação ou a absorção de energia.

Veja como a energia é liberada durante a fusão nuclear:

1. Força nuclear forte: Os núcleos dos átomos são mantidos juntos pela forte força nuclear, que é extremamente poderosa em distâncias muito curtas. Quando dois núcleos leves se aproximam o suficiente para superar a repulsão eletrostática entre seus prótons carregados positivamente, a forte força nuclear assume o controle.

2. Energia de ligação: A forte força nuclear é responsável por vincular os prótons e nêutrons no núcleo. A quantidade de energia necessária para superar essa força e separar o núcleo é chamada de energia de ligação. Os núcleos mais leves têm energias de ligação mais baixas por núcleo (próton ou nêutrons) em comparação com núcleos mais pesados.

3. defeito de massa: Quando dois núcleos leves se fundem para formar um núcleo mais pesado, o núcleo resultante tem uma energia de ligação mais alta por núcleo do que os núcleos originais. Isso significa que a energia de ligação total do núcleo mais pesada é maior que a soma das energias de ligação dos núcleos mais claros. A diferença na energia de ligação é manifestada como um defeito em massa.

4. einstein's e =mc²: De acordo com a famosa equação de Einstein, a massa e a energia são equivalentes. O defeito em massa na reação de fusão é convertido em uma enorme quantidade de energia, conforme descrito pela equação e =mc², onde:
- E é a energia liberada
- M é o defeito em massa
- C é a velocidade da luz

em resumo:

* A fusão de núcleos leves resulta na formação de um núcleo mais pesado com uma energia de ligação mais alta por núcleo.
* O excesso de energia de ligação no núcleo mais pesado é liberado como energia devido ao defeito de massa.
* Esta liberação de energia é explicada pela equação E =MC² de Einstein, onde o defeito em massa é convertido em energia.

Exemplo:

A fusão de dois núcleos de deutério (²H) para formar um núcleo de hélio (⁴E) libera uma quantidade significativa de energia. Isso ocorre porque o núcleo do hélio possui uma energia de ligação mais alta por núcleo do que os núcleos de deutério. Esse excesso de energia de ligação é liberado como energia, explicando por que as reações de fusão produzem tanta energia.