É a divisão de núcleos atômicos instáveis em dois núcleos atômicos equivalentes
Entende-se por fissão nuclear o processo de fragmentação de um núcleo atômico pesado e com pouca estabilidade em outros dois núcleos atômicos equilibrados, ou seja, estáveis e leves. Essa divisão ocorre por meio de um bombardeamento de nêutrons médios desprovidos de carga elétrica e com capacidade de se integrarem aos núcleos sem serem repelidos. Além de originar novos núcleos atômicos, a fissão nuclear também resulta em outros nêutrons e a liberação de uma grande quantidade de energia.
A descoberta das reações por meio da fissão nuclear ocorreu em 1938 quando o físico Otto Hahn (1879-1968) e seus colaboradores resolveram testar o bombardeamento de um núcleo do elemento urânio-235 com nêutrons médios. Dessa experiência de bombardeamento surgiu o elemento bário.
A física austríaca Lise Meitner (1878-1968) e seu sobrinho, o físico Otto Robert Frisch (1904-1979) foram os pesquisadores responsáveis por essa tese e constatação do bombardeamento. Com isso, atribui-se o mérito da descoberta sobre a fissão nuclear aos três pesquisadores: Otto Hahn, Lise Meitner e Otto Robert Frisch.
A física Lise Meitner, entretanto, foi a primeira cientista a adotar a expressão “fissão nuclear” para nomear esse mecanismo ao comprovar que o núcleo do átomo de urânio (sendo este um elemento instável), ao sofrer o bombardeamento com nêutrons moderados, sofre um rompimento praticamente ao meio, resultando em dois núcleos médios, dois ou três nêutrons, além da liberação de energia.
Fissão nuclear: reação em cadeia
A reação em cadeia no processo de fissão dos núcleos atômicos ocorre quando os nêutrons liberados na reação atingem outros núcleos de urânio, por exemplo, iniciando imediatamente outra fissão, dando continuidade e multiplicando a fissão de maneira espontânea e em alta velocidade.
Para que ocorra a reação em cadeia é necessária a presença de uma quantidade suficiente de núcleos do átomo original que desencadeou a reação, tomando o urânio-235 novamente como exemplo, para que os nêutrons os atinja. Se o volume da massa atômica não for suficiente não haverá reação em cadeia. A massa mínima necessária da substância para que ocorra a reação em cadeia é chamada de massa crítica.
Essa reação em cadeia pode ser realizada de modo controlado ou não controlado. Todos esses processos podem ser aplicados na produção das bombas atômicas ou geração de energia nas usinas nucleares.
Um exemplo de reação de fissão nuclear de cadeia não controlada é a bomba atômica, isso porque ela ocorre rapidamente e dura menos de um segundo. No período da Segunda Guerra Mundial, em 1945, os Estados Unidos da América lançaram sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki as primeiras bombas atômicas fabricadas no mundo. Essas bombas tinham uma potência devastadora, resultando em mais de 100 mil mortes.
As reações causadas por bombas atômicas causam danos gravíssimos. (Foto: Public Domain Pictures)
Já a reação de cadeia controlada pode ser exemplificada por meio do processo de funcionamento das usinas nucleares. Nesse caso de reação de cadeia controlada, o colossal, que é a quantidade de energia gerada na reação, é reaproveita como forma de calor, favorecendo o aquecimento da água. O valor faz a turbina da usina nuclear funcionar, resultando, assim, na produção de eletricidade.
Aplicações
Esse mecanismo, além dos casos citados acima, possui outras aplicações, principalmente no ramo da medicina para tratamento de doenças degenerativas. Principais aplicações das reações de fissão de núcleos atômicos:
•Medicina: um dos mecanismos da medicina em que mais se aplica a fissão nuclear é por meio da radioatividade. Por meio dela, são realizados os exames de raio x, além dos avançados tratamentos para cura e tratamentos de alguns tipos de câncer.
•Geração de energia: através dos reatores nucleares, é também uma alternativa limpa de geração de eletricidade. Os equipamentos são capazes de controlar as reações, evitando, dessa maneira, uma explosão. A esse tipo de energia dá-se o nome de energia nuclear.
•Bombas Atômicas: Potencialmente perigosas, as bombas atômicas são resultantes dos processos de fissão e fusão nuclear.
Importante saber! Apesar das vantagens e eficiências nessas reações, elas também podem causar sérios riscos, principalmente em relação ao acúmulo e emissão de lixo radioativo.
As usinas nucleares, por mecanismos eficientes, são capazes de produzir eletricidade. (Foto: Pixabay)
Logo, um dos principais problemas causados pela fissão nuclear são a falta de controle das reações e o risco de acidente em consequência do risco e manipulação de elementos radioativos.
A exposição constante a esses resíduos e elementos pode ser desencadeadora de uma série de problemas de saúde, como o desenvolvimento do câncer, resultando, em casos extremos, em morte.
Essa situação ficou marcada na história mundial por causa do acidente de Chernobyl, que ocorreu no fatídico 26 de abril de 1986. Esse fato é considerado o mais grave acidente da história da energia nuclear, causando enorme liberação de resíduos letais.