O que é uma reação nuclear?
Uma reação nuclear é um processo que ocorre quando o núcleo de um átomo perde partículas subatômicas na medida em que suas propriedades são alteradas. O átomo original de um elemento que sofre uma reação nuclear pode se tornar um isótopo ou variedade diferente do mesmo elemento ou pode se tornar um elemento completamente diferente. As reações nucleares estão intimamente relacionadas à radiação em geral, que pode ocorrer espontaneamente fora de uma reação. A radiação simplesmente descreve o processo de energia ou artigos emitidos por um átomo ou outra partícula. O termo reação nuclear, no entanto, geralmente se refere especificamente a uma situação na qual os núcleos de dois átomos colidem e alteram as propriedades de pelo menos um dos núcleos.
Uma reação nuclear pode ocorrer de muitas formas diferentes, cada uma dando resultados consideravelmente diferentes. Em uma reação de fissão, uma partícula grande e muitas vezes instável, espontaneamente ou como resultado de uma colisão, se divide em duas partículas diferentes. O oposto ocorre em uma reação nuclear de fusão: duas partículas menores colidem e seus núcleos se combinam para formar uma partícula maior. As reações de fusão ocorrem naturalmente nas estrelas, mas a maioria das tentativas humanas de controlá-las de maneira eficaz e eficiente falharam. Em uma reação de fragmentação, um núcleo é atingido com impulso suficiente para desalojar vários nêutrons ou prótons, reduzindo assim o peso atômico da partícula.
As reações nucleares de fissão são usadas em reatores nucleares para produzir energia utilizável. Partículas instáveis colidem e se separam, gerando uma quantidade significativa de energia cinética e térmica. Essa energia pode ser colhida pelo reator nuclear e posta em uso por preocupações humanas. Existe um interesse significativo no uso de reações de fusão para gerar energia, pois elas tendem a liberar uma quantidade considerável de energia. Infelizmente, as reações de fusão são extraordinariamente difíceis de controlar - elas ocorrem naturalmente nas condições de alta pressão e alta energia presentes nas estrelas, e essas condições são muito difíceis de replicar.
Existem vários tipos diferentes de partículas que são comumente emitidas pelos núcleos durante uma reação nuclear. As partículas alfa são essencialmente as mesmas que os núcleos dos átomos de hélio e são compostas por dois nêutrons e dois prótons unidos. As partículas beta são simplesmente elétrons; eles têm uma massa muito menor e uma carga negativa. Nêutrons também são liberados em reações nucleares; eles são muito penetrantes porque têm carga neutra, por isso existem poucas forças que os impedem de passar por várias substâncias, incluindo a pele humana. Os raios gama são raios que deixam o núcleo na forma de energia pura; eles também são altamente penetrantes e podem passar por quase tudo devido à sua massa inexistente e carga neutra.