Fissão

Fissão é o processo nuclear pelo qual um núcleo atômico pesado se divide em dois núcleos mais leves, liberando energia e nêutrons. Os materiais fissíveis mais comuns são o urânio-235 e o plutônio-239, utilizados tanto em aplicações civis quanto militares.

Ao absorver um nêutron, o núcleo fissível fica instável e se divide, liberando calor, radiação e dois a três nêutrons. A energia associada a uma fissão é da ordem de 200 MeV por evento, principalmente na forma de calor que pode ser convertido em trabalho.

Existem fissão induzida e fissão espontânea. A fissão induzida é aquela acionada pela captura de nêutrons, essencial em reatores nucleares, enquanto a fissão espontânea ocorre sem absorção prévia de nêutron e é menos comum em núcleos estáveis.

Uma reação em cadeia ocorre quando os nêutrons liberados provocam fissões adicionais. Para manter ou controlar a cadeia, é preciso planejar a massa crítica do material, usar moderadores para reduzir a velocidade dos nêutrons e, às vezes, refletir nêutrons de volta ao combustível. O controle de reatividade também envolve barras de controle.

Os produtos de fissão são núcleos mais leves, chamados fragmentos de fissão, que costumam ser radioativos de meia-vida variada. Além disso, há nêutrons adicionais. Em reatores civis, o calor gerado pela fissão é utilizado para produzir vapor e gerar eletricidade; o manejo de resíduos radioativos é um desafio de segurança.

História breve: a fissão nuclear foi entendida em 1938, com trabalhos de Lise Meitner e Otto Frisch, a partir de experimentos de Otto Hahn e Fritz Strassmann. A descoberta levou ao desenvolvimento de aplicações civis, como a energia nuclear, e de armamentos durante a Segunda Guerra Mundial.