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FUSÃO NUCLEAR

Universidade de BrasíliaFaculdade Unb PlanaltinaFundamentos das Ciências NaturaisProfessor: Marco Aurélio2º/2013

ALUNOS: ARTHUR; AMANDA; DENILSON; DANIEL; RAFAEL E TIAGO.

O ÁTOMOÁtomo é a menor unidade da matéria, que consiste num núcleo central envolto por uma nuvem de elétrons de carga negativa.O núcleo atômico é composto por prótons de carga positiva e nêutrons de carga neutra.Da ligação dos átomos, formam-se as moléculas (que originaram todos os elementos da natureza).

“A Lei de Coulomb e o Princípio de Du Fay impedem que duas partículas de mesma carga se aproximem.

Sabe-se que cargas de mesmo sinal se repelem.

O quanto esta força atua está relacionado à carga e à extensão do raio das partículas que estão interagindo.

Caso os núcleos conseguissem se aproximar o suficiente, prevalecendo a interação forte, ocorreria o fenômeno da fusão nuclear.”

 Processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico.

FUSÃO NUCLEAR

Cargas iguais se repelem.

Para que ocorra o processo de fusão, é necessário superar a força de repulsão elétrica entre os dois núcleos, que cresce na razão direta da distância entre eles.

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Como isso só se consegue mediante temperaturas extremamente elevadas, essas reações também se denominam REAÇÕES TERMONUCLEARES.

Durante muito tempo, a única reação de fusão nuclear realizada na Terra era a utilizada na bomba de hidrogênio, em que a explosão atômica fornece a temperatura necessária (cerca de quarenta milhões de graus Celsius) para que a fusão tenha início.

BOMBA H

Frequentemente denominada Bomba H ou Superbomba é o mais possante artefato explosivo jamais produzido pelo homem. Essa arma tem uma força explosiva milhares de vezes maior que a da bomba atômica que destruiu as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki em 1945. A bomba H também pode produzir precipitação radioativa com imensa capacidade mortífera.

A bomba de hidrogênio funciona em fases. Primeiramente uma bomba atômica explode, agindo como detonador. Ela fornece o calor e a pressão necessários à fusão. Em seguida, uma mistura de deutério e trício se funde, em uma reação termonuclear. Isso libera rapidamente grandes quantidades de energia, provocando uma explosão tremendamente poderosa.

Em linhas gerais, a fissão nuclear libera energia quando um núcleo pesado se separa em dois outros núcleos de massas

aproximadamente iguais enquanto que na fusão, a energia provém da união de dois núcleos leves para formar um núcleo mais pesado. Para gerar energia útil suficiente é preciso que seja produzido um grande número de fusões em intervalos de

tempo muito curtos.

FUSÃO X FISSÃO

O interior das estrelas, em especialo sol, dispõe de todo cenário propícioa esse tipo de reação, a densidade do

interior do sol é de cerca de 1000 g/cm3 a uma temperatura de 1,5 x 107K.

No Sol, se fundem inimagináveis 564 milhões de toneladas de hidrogênio por segundo, dando origem a 560 milhões de toneladas de hélio, numa temperatura de

20 milhões de graus e sob uma pressão 100 bilhões de vezes maior do que a pressão atmosférica. Nessa colossal fornalha,

os 4 milhões de toneladas de hidrogênio que não viraram hélioviraram energia - graças à qual o homem existe e tenta

reproduzir o processo.

Cientistas hoje tentam criar reatores de fusão, que seria a energia nuclear mais limpa que existe e ilimitada. A dificuldade está em não se saber controlar essa reação. O ser humano já conseguiu liberar essa energia aqui na Terra, que é comparável a energia liberada no sol, com a bomba de hidrogênio.

1 - A quantidade absurda de energia que ela produz – muito maior que a quantidade gerada na fissão. 2 - Reatores de fusão seriam muito mais seguros que os de fissão, por usar menos combustível.

3- Reatores não trabalham com combustão, ou seja, não há poluição do ar, sendo assim, é uma forma de energia “limpa”.

4- O quarto motivo: reatores de fusão produzem uma quantidade mínima de lixo nuclear, que diferentemente dos reatores de fissão atuais, seria facilmente descartado.

Reator de fusão

QUATRO PRINCIPAIS MOTIVOS NORTEIAM AS PESQUISAS EM FUSÃO

NUCLEAR

- Laboratório de pesquisas JET (Joint European Torus),- Um dos maiores e mais impressionantes aparelhos científicos já montados pelo homem. - Uma caixa de aço e concreto, com 12 metros de altura, abriga no seu interior uma câmara magnética toroidal  (forma de um anel oco ) - Pesa cerca de 30 000 toneladas .- Sua temperatura alcança mais do que quase 300 milhões de graus, vinte vezes a encontrada no centro do Sol. Sua missão: em um futuro próximo preparar o desenvolvimento tecnológico dos reatores de fusão nuclear.

Tokamak

- COM ENORME EFICIÊNCIA ENERGÉTICA, A MÁQUINA TERIA CAPACIDADE DE LEVAR O HOMEM A MARTE EM APENAS 30 DIAS. COMO COMPARAÇÃO, ESTIMA-SE QUE COM A TECNOLOGIA ATUAL, UMA MISSÃO DE IDA E VOLTA A PLANETA CONSUMIRIA QUATRO ANOS.

- A MÁQUINA É FEITA A PARTIR DE VÁRIOS ANÉIS DE LÍTIO, QUE ENVOLVEM A ÁREA DA CÂMARA DE COMBUSTÃO. QUANDO UMA PASTILHA DE ISÓTOPOS DE HIDROGÊNIO COMEÇA A FLUIR PELA CÂMARA, UM AVASSALADOR CAMPO MAGNÉTICO É CRIADO, FORÇANDO OS ANÉIS DE LÍTIO A COLAPSAREM. A IMPLOSÃO DO METAL OCORRE A UMA VELOCIDADE TÃO ALTA, QUE OS ÁTOMOS PRESENTES NA PASTILHA ACABAM FUNDINDO. É MAIS OU MENOS O MESMO PROCEDIMENTO QUE ACONTECE DENTRO DOS CILINDROS DO MOTOR DE UM VEÍCULO A DIESEL: O PISTÃO COMPRIME O COMBUSTÍVEL A PONTO DE QUE ELE EXPLODA E O MOVA.

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