Quando um átomo se divide em duas partes, seja por decadência natural ou quando instigado dentro de um laboratório, ele libera energia. Este processo é conhecido como fissão. Ele tem grande potencial como fonte de energia, mas também tem uma série de preocupações de segurança, ambientais e políticas ligadas a ele que podem dificultar seu uso.
Definição de fissão
Um átomo contém prótons e nêutrons em seu núcleo central. Na fissão, o núcleo se divide, seja por decaimento radioativo ou por ter sido bombardeado por outras partículas subatômicas conhecidas como neutrinos. As peças resultantes têm menos massa combinada do que o núcleo original, com a massa em falta convertida em energia nuclear.
Fissão controlada ocorre quando um neutrino muito leve bombardeia o núcleo de um átomo, quebrando-o em dois núcleos menores, de tamanho semelhante. A destruição libera uma quantidade significativa de energia – até 200 vezes a do nêutron que iniciou o procedimento – assim como libera pelo menos mais dois neutrinos.
Reações controladas deste tipo são usadas para liberar energia dentro das usinas nucleares. Reações descontroladas podem alimentar armas nucleares.
Fissão radioativa, onde o centro de um elemento pesado emite espontaneamente uma partícula carregada enquanto se decompõe em um núcleo menor, não ocorre com freqüência, e acontece apenas com os elementos mais pesados.
Fissão é diferente do processo de fusão, quando dois núcleos se unem em vez de se separarem.
Descobrindo energia atómica
Em 1938, os físicos alemães Otto Hahn e Fritz Strassman bombardearam um átomo de urânio com neutrões, numa tentativa de fazer elementos pesados. Numa torção surpreendente, eles acabaram dividindo o átomo em elementos de bário e crípton, ambos significativamente menores do que o urânio com o qual o par começou. Esforços anteriores de físicos haviam resultado em apenas pequenas lascas sendo cortadas de um átomo, então o par ficou intrigado com os resultados inesperados.
A física nascida na Áustria Lise Meitner, que havia fugido para a Suécia após a invasão de Hitler de seu país, percebeu que a divisão também havia liberado energia. Trabalhando no problema, ela estabeleceu que a fissão produziu um mínimo de dois nêutrons para cada nêutron que provocou uma colisão. Por fim, outros físicos perceberam que cada nêutron recém-libertado poderia continuar a causar duas reações separadas, cada uma das quais poderia causar pelo menos mais duas. Um único impacto poderia desencadear uma reação em cadeia, impulsionando a liberação de ainda mais energia.
Energia e destruição
Numa reação intelectual em cadeia, os cientistas começaram a perceber as possibilidades que a nova descoberta encerrava. Uma carta ao presidente americano Franklin Roosevelt no início da Segunda Guerra Mundial, redigida pelo físico húngaro Leo Szilard e assinada por Albert Einstein, observou que tal pesquisa poderia ser usada para criar uma bomba de proporções épicas, e abordou a idéia de que os alemães poderiam entregar tal arma à porta dos EUA. Roosevelt alocou dinheiro para a pesquisa americana, e em 1941, o Escritório de Pesquisa e Desenvolvimento Científico foi formado com o objetivo de aplicar a pesquisa para a defesa nacional.
Em 1943, o Corpo de Engenheiros do Exército assumiu a pesquisa para fazer uma arma nuclear. Conhecido como o “Projeto Manhattan”, o esforço ultra-secreto resultou na formação da primeira bomba atômica, em julho de 1945. Duas armas atômicas posteriores foram usadas como parte de um ataque militar às cidades de Hiroshima e Nagasaki no Japão.
Desde então, a pesquisa nuclear tem sido considerada extremamente sensível. O conhecimento em si não é muito complexo, mas os materiais que financiam o processo são significativamente mais difíceis de obter.
Mais comumente, a fissão é usada para gerar energia dentro de uma usina nuclear. Entretanto, o processo cria uma quantidade significativa de resíduos nucleares que podem ser perigosos tanto para as pessoas quanto para o meio ambiente. Ao mesmo tempo, as pessoas frequentemente temem os perigos que podem surgir com as centrais nucleares e não as querem na sua área. Tais questões significam que a energia nuclear não é tão popular como métodos mais convencionais de obtenção de energia, como o uso de combustíveis fósseis.
Nos anos 60, o governo dos EUA explorou a possibilidade de usar a fissão como método de propulsão por foguetes. Entretanto, a assinatura do Tratado de Proibição de Testes Nucleares em 1963 pôs um fim à explosão acima do solo de todas as armas nucleares, fechando a porta pelo menos temporariamente aos testes de foguetes movidos a fissão.
– Nola Taylor Redd, Contribuinte do LiveScience
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