A fissão é o processo de dividir um núcleo atômico pesado em dois ou mais núcleos mais claros, liberando uma enorme quantidade de energia. Esta energia é calculada usando os seguintes conceitos:
1. Defeito em massa e energia de ligação: *
Defeito em massa: A massa total dos núcleos filha após a fissão é um pouco menor que a massa do núcleo pai original. Essa diferença na massa, chamada de "defeito em massa", é convertida em energia de acordo com a famosa equação e mc² de Einstein.
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Energia de ligação: A energia necessária para manter os núcleons (prótons e nêutrons) unida em um núcleo é chamada de energia de ligação. A fissão libera energia porque os núcleos da filha têm uma energia de ligação mais alta por núcleo do que o núcleo pai. Isso significa que os núcleos filha são mais estáveis e têm uma menor proporção de massa / energia.
2. Liberação de energia de fissão: A energia liberada na fissão é principalmente na forma de:
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energia cinética dos produtos de fissão: Os núcleos filha são ejetados com energia cinética muito alta.
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energia cinética dos nêutrons: Vários nêutrons são liberados durante a fissão, carregando energia cinética significativa.
* Radiação gama: Os raios gama de alta energia também são emitidos durante o processo de fissão.
Cálculo: 1.
Determine o defeito de massa: Subtrair a massa total dos núcleos filha e emitir nêutrons da massa do núcleo original.
2.
converter defeito em massa em energia: Multiplique o defeito de massa pela velocidade do quadrado da luz (c²), usando a unidade de massa atômica do fator de conversão 1 (AMU) =931,5 MeV/c².
Exemplo: A fissão de urânio-235 (U-235) pode ser representada da seguinte maneira:
`` `
¹⁴¹ba + ⁹²kr + 3 nêutrons → ²³⁵u + energia
`` `
*
Defeito em massa: O defeito de massa nesta reação é de aproximadamente 0,215 AMU.
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energia liberada: * E =mc² =(0,215 amu) * (931,5 mev/c²) =200,7 mev
Portanto, aproximadamente 200,7 MEV de energia é liberado por evento de fissão do U-235.
Nota: A energia liberada na fissão pode variar um pouco, dependendo dos núcleos filhas específicos produzidos e da energia dos nêutrons emitidos e dos raios gama.
Aplicações práticas: A energia liberada na fissão nuclear é aproveitada para gerar eletricidade em usinas nucleares. A fissão também desempenha um papel nas armas nucleares e no desenvolvimento de outras tecnologias nucleares.
