Aptidão da ciência: O que acontece quando se divide um átomo?

Cada átomo tem um núcleo no seu centro. O núcleo é composto por duas coisas, neutrões e prótons. Os neutrões não têm carga e os prótons têm cargas positivas. Juntos os nêutrons e prótons são chamados de núcleos. Estas são as partes principais em que nos concentramos quando falamos em dividir átomos, mas os átomos também têm elétrons. Os elétrons têm cargas negativas e não são encontrados dentro do núcleo, eles circulam em torno dele.

O que acontece quando você divide um átomo?

Existe uma certa quantidade de energia envolvida em manter todos os núcleons juntos no núcleo. Isto é chamado de energia de ligação. Se colocarmos a tensão certa no núcleo, a energia de ligação não é grande o suficiente para manter tudo junto e o núcleo se divide.

Para dividir um átomo um nêutron, viajando na velocidade certa, é disparado contra o núcleo. Sob as condições certas o núcleo se divide em dois pedaços e a energia é liberada. Este processo é chamado de fissão nuclear.

A energia liberada na divisão de apenas um átomo é minúscula. Entretanto, quando o núcleo é dividido nas condições certas, alguns nêutrons perdidos também são liberados e estes podem então ir para dividir mais átomos, liberando mais energia e mais nêutrons, causando uma reação em cadeia.

Esta reação em cadeia multiplica muito rapidamente a quantidade de átomos divididos e a quantidade de energia liberada. Sob as condições certas uma grande quantidade de energia pode ser liberada dentro de uma fração de segundo resultando em uma explosão nuclear.

Pode cada átomo ser dividido desta forma?

Na teoria cada átomo pode ser dividido desta forma, mas na realidade o tamanho importa. Quanto menor o núcleo, mais energia é necessária para dividir o átomo. Átomos com núcleos maiores podem ser divididos com mais sucesso

desta forma.

Iron é um elemento muito estável. Os átomos com núcleos maiores que os de ferro são geralmente considerados suficientemente grandes para a fissão nuclear desta forma. Na realidade, apenas alguns elementos são realmente utilizados, o urânio é o mais comum em reatores nucleares.

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Dividindo-se em dois

Quando o átomo é dividido não se divide em duas metades exatas; o urânio, por exemplo, tem 92 prótons em seu núcleo. Um átomo de urânio tipicamente se divide em um átomo de crípton (36 prótons) e um átomo de bário (56 prótons). Isto é chamado de fissão binária. Em raras ocasiões os átomos podem ser divididos em três, é chamado de fissão ternária.

E que tal dividir um átomo no espaço?

NASA já criou um reator nuclear que pode operar no espaço. Este pequeno e compacto reator é capaz de criar energia suficiente (10 kilowatts de eletricidade) para alimentar várias residências médias continuamente por 10 anos.

Apesar de ainda não ter sido testado no espaço, este tipo de sistema de energia foi desenvolvido para nos permitir viajar mais longe no espaço, bem além das nossas explorações atuais até a Lua.