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REAÇÕES NUCLEARES

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DARIU SG

on 23 November 2012

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Transcript of REAÇÕES NUCLEARES

No ano de 1896, teve início
a história nuclear, com o
descobrimento da
radioatividade pelo
físico francês Henri
Becquerel, que identificou
o urânio Algum tempo mais tarde
o casal Marie e
Pierre Curie, identificaram
outros dois elementos
radioativos,o polônio
e o rádio Em 1911, o físico neozelandês
Ernest Rutherford formulou a
teoria da estrutura atômica.
Através desta teoria, pode ser
evidenciada a dificuldade
existente de obter uma reação
entre núcleos, devido à força de
repulsão elétrica. Entretanto,
o próprio Rutherford, em 1919,
realizou uma experiência de
desintegração utilizando a emissão
de partículas alfa de alta energia, e
desta forma conseguiu pela primeira
vez obter a reação
de fissão nuclear. em 1932 J.Chadwick
Com a descoberta do
nêutron, o modelo
básico da estrutura
atômica estava
completo Após sua descoberta os
nêutrons foram muito
estudados, e, pode-se
observar que o nêutron
tem grande facilidade de
penetrar nos núcleos e
desestabilizá-los.
Porém, os nêutrons
rápidos não tinham
a mesma eficiência isso levou o físico italiano,
Enrico Fermi, a desenvolver
em 1934 um método eficaz
de frear os nêutrons rápidos,
fazendo-os atravessar uma
substância que continha
elementos leves, como a
água e a parafina. Desde este período até o ano de 1938, várias reações nucleares Foram observadas. Neste mesmo ano o pesquisadores alemães Otto Hahn eFritz Strassman, conseguiram calcular a energia desprendida na reação de fissão. Nesta mesma época, no ano de 1939, outros dois pesquisadores alemães, Lise Mietner e Otto R. Frisch, revelaram que a fissão nuclear era uma fonte de energia altamente concentrada, e verificaram que havia a possibilidade de desprender grandes quantidades de energia. Esta descoberta foi comunicada ao pesquisador Niels Bohr, que a mostrou nos Estados Unidos para Albert Einstein e outros pesquisadores. fissão nuclear é a quebra do núcleo de
um átomo instável em dois átomos
menores pelo bombardeamento de
partículas como nêutrons. Os isótopos
formados pela divisão têm massa
parecida, no entanto geralmente
seguem a proporção de massa de
3 para 2. O processo de fissão é
uma reação exotérmica onde há
liberação violenta de energia, por
isso pode ser comumente observado
em usinas nucleares e/ou bombas
atômicas. A fissão é considerada uma
forma de transmutação nuclear pois
os fragmentos gerados não são do
mesmo elemento do que o isótopo gerador. Com isso foi criada A fórmula exata para a equivalência massa-energia, entretanto, foi deduzida por Henri Poincaré e Albert Einstein baseado em seu trabalho sobre relatividade. A famosa conclusão deste questionamento é que a massa de um corpo é atualmente uma medida de seu conteúdo em energia. Reciprocamente, a fórmula de equivalência massa-energia sugere que toda energia presente em um sistema fechada afeta a massa de repouso do sistemaA fórmula de equivalência massa-energia foi usada no desenvolvimento da bomba atômica. Pela medição de massa de diferentes núcleos atômicos e subtraindo dele a massa total de prótons e neutrons como se fossem pesados separadamente, pode-se obter uma estimativa da energia de ligação liberada na reação nuclear, pela comparação da energia de ligação do núcleo que entra e sai da reação. Niels Bohr encontrou-se com Enrico Fermi, que sugeriu que os nêutrons deveriam ser liberados nesta reação. E se realmente isso acontecesse e mais de um nêutron fosse liberado estes poderiam ser utilizados para provocar novas reações, e desta forma obter uma reação em cadeia. Devido a este acontecimento, e das experiências realizadas aliadas às novas teorias da mecânica e eletrodinâmica quântica, e, também, da teoria da relatividade, foi criado um novo ramo de conhecimento da natureza chamado de física nuclear, que teve início com a descoberta do nêutron em 1932. Foi então que, no ano de 1942, teve início a era nuclear. Na tarde do dia 2 de dezembro daquele ano, um grupo de pesquisadores daria início a uma nova etapa do desenvolvimento humano. Na Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, a equipe do físico Enrico Fermi, havia realizado a primeira liberação e controle simultâneos de energia do núcleo atômico, obtendo uma reação auto-sustentada. Apesar do experimento ter sido batizado como "Pilha de Fermi", na verdade o CP-1 foi o primeiro reator nuclear a fissão da história, com a liberação de 0,5 W de energia. onde a construção da sua pilha atômica, produzindo pela primeira vez, uma reação nuclear em cadeia, que controlou por meio da absorção em blocos de carvão empilhados, a pilha atômica, um dos grandes marcos da era nuclear. O Primeiro Reator Nuclear No dia 16 de janeiro de 1939, chegavam a Princeton o professor Niels Bohr. Conversando com Einstein e Wheeler, apresentou os trabalhos de Frisch e Meitner. Einsten, entusiasmado, pensou na possibilidade da utilização da energia liberada na fissão. Numa conferência na Universidade George Washington, Fermi e Bohr têm oportunidade de trocar informações sobre o problema da fissão. Fermi mencionou a possibilidade de emissão de nêutrons na fissão do urânio. Nestas conversas estavam sendo iniciadas as primeiras ideias sobre a possibilidade de uma reação em cadeia. Em 27 de fevereiro de 1939, o canadense Walter Zinn e o húngaro Leo Szilard começaram a estudar, na Universidade de Colúmbia, a emissão de nêutrons na fissão do Urânio. Paralelamente, Fermi e seus colaboradores H. L. Anderson e H. B. Haustein iniciaram também as pesquisas desse mesmo problema. Os resultados dessas duas experiências foram publicados simultaneamente na edição de abril de "Physical Review" e foi mostrado que era possível uma reação em cadeia utilizando os nêutrons produzidos na fissão. Fermi e Pegram acharam que o Governo norte-americano deveria ser informado do trabalho. No dia 16 de março, o almirante Hooper, Assistente Técnico do Chefe de Operações Navais dos Estados Unidos da América, recebia a carta de Pegram na qual Fermi informava que havia possibilidade da produção de um novo explosivo de origem nuclear. No dia 18 de março, dois dias após a carta, Fermi foi recebido pelo Ministro da Marinha e realizou uma conferência com pesquisadores militares e civis. Um cien tista da Marinha, Ross Gunn, conseguiu entusiasmar seu superior, o almirante Bowen. que destinou rapidamente a quantia de mil e quinhentos dólares para ajudar nas pesquisas na Universidade de Colúmbia. Com a finalidade de influenciar o Presidente F.D. Roosevelt, Szilard conseguiu um intermediário. AJexander Sachs, para levar uma carta de Albert Einstein. CARTA DE EINSTEIN ESCRITA PARA O PRESIDENTE COMUNICANDO A DESCOBERTA E O POTENCIAL EXTRAORDINÁRIO QUE ISSO PODERIA TER Senhor Presidente.
Algumas pesquisas desenvolvidas recentemente por E. Fermi e L. Szilard, cujas comunicações me foram entregues em manuscritos, induziram-me a considerar que o elemento urânio possa ser transformado, num futuro próximo, em uma nova e importante fonte de energia. Alguns aspectos da situação justificam uma certa vigilância e uma rápida intervenção por parte da administração estatal. Considero, portanto, que seja meu dever solicitar a V. Excia. grande atenção para os fatos e recomendações que se seguem:Nos últimos quatro meses, foi confirmada a possibilidade (graças aos trabalhos de Juliot Curie, na França e os de Fermi e Szilard,na América) que torna possível produzir, em uma grande massa de urânio, uma "reação nuclear em cadeia" capaz de gerar grande quantidade de energia e numerosos elementos com características semelhantes ao raio. Atualmente, temos quase que certeza que poderemos chegar a estes resultados num futuro imediato.Este novo fenômeno poderá permitir a construção de bombas extremamente potentes. Uma única bomba deste novo tipo, transportada por uma embarcação e explodindo num porto, poderá destruir inteiramente o porto e grande parte do território adjacente. Todavia, elas devem ser relativamente pesadas para serem transportadas por avião.Os Estados Unidos dispõem de uma quantidade pequena de minérios com baixo teor de urânio. Encontramos bons minérios de urânio no Canadá e na Tchecoslová-quia. sendo que o país que possui as melhores minas de urânio é o Congo Belga.Em função de toda esta situação, seria interessante e oportuno um contato permanente entre a alta administração do governo e o grupo de físicos que estão estudando a "reação em cadeia" na América. Uma das maneiras de realizar tal ligação seria a escolha de uma pessoa que gozasse de sua confiança e que poderia agir de maneira não oficial. As suas atribuições seriam as seguintes:a)         manter o governo informado dos desenvolvimentos recentes neste campo e formular recomendações através de intervenções do Estado, para assegurar aos Estados Unidos o suprimento necessário de material uranífero;b)         acelerar o trabalho no campo experimental que se desenvolve atualmente noslaboratórios das Universidades de maneira limitada, fornecendo mais financiamento, ou caso seja necessário, mantendo contato com empresas privadas dispostas acolaborar com esta causa, e procurando a participação de laboratórios industriaisque disponham de aparelhagem necessária.Sou conhecedor do fato de que a Alemanha efetivamente bloqueou a venda de urânio das minas da Tchecoslováquia, das quais tomou posse. A decisão de agir rapidamente desta forma pode ser explicada pelo fato de que o filho do sub-secretãrio de Estado. Von Weizsácker. trabalha no Kaiser-Wilhelm-Institut de Berlim, onde estão sendo realizadas, em parte, as mesmas pesquisas sobre o urânio que se desenvolvem nos Estados Unidos.Cordialmente, Albert Einstein Infelizmente a energia nuclear foi utilizada para fins militares na construção de bombas de alto poder destrutivo no ano de 1945, durante a Segunda Guerra Mundial. O desenvolvimento da bomba atômica foi realizado em Los Alamos, nos Estados Unidos, sob a direção do pesquisador Robert Oppenheimer, responsável pelo projeto Manhattan. Onde foi lançado as primeiras bombas nucleares sobre hiroxima e nagasaki Explosão em hiroxima Hiroxima após a explosão Explosão em Nagasaki Nagasaki após a explosão Mas felizmente as reações nucleares são usadas também para coisas boas como produção energia elétrica, para tratamentos médicos etc REAÇÕES NUCLEARES FIM
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