Interesse energético da fusão e da fissão nucleares Autora: Isabelle Tarride
Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Diana Barbosa e Manuel Silva Pinto em janeiro de 2012
ELigação/A Fe
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Energia de ligação nuclear
Em todos os casos, a transformação U nuclear conduz a núcleos cuja Fusão: 2 pequenos núcleos formam umpor núcleo maior energia de ligação nucleão é maior 235
Fissão: um grande núcleo é fracionado em vários núcleos mais pequenos 2
H
A = N+Z
Caso da Fusão A fusão do hidrogénio no centro do Sol pode ter como balanço: 4 11H → 42Ηe + 2 01e energia 4 nucleões separados Energia E1 recuperada depois da associação de 4 nucleões para formar o núcleo 42He Energia dissipada no momento da fusão, é da ordem dos 20 MeV Núcleo 42He
Caso da Fissão O núcleo do urânio 235 é quebrável, e o balanço de uma fissão é, por exemplo: 235
U −−> AX1 + 235-AX2
energia 235 nucleões separados
E núcleo 235U
E >A× E 235
Energia E1 recuperada aquando 1 associação Energia necessária para da de A nucleões para A dissociarformar os 235núcleo nucleões X1
do 235U Energia E2 recuperada aquando da
E >(235−A)× E 235da Energia dissipada no momento associação de (235- A) nucleões 2 para formar o núcleo 235-AX2
fissão, é da ordem dos 200 MeV
Núcleos AX1 + 235-AX2
Pequeno enigma… diz-se que a fusão é, do ponto de vista energético, mais rentável que a fissão. Mas... 1 fissão liberta 200 MeV 1 fusão liberta 20 MeV Em 1 g de hidrogénio há 1 mol de núcleos Em 1 g de urânio 235 há 0,004 mol de núcleos
Logo: 6,02.1023 × 20 MeV São 120.1023 MeV Logo: 0,025.1023 × 200 MeV São 5.1023 MeV CQD!