O que é Fusão e Fissão nuclear? Exemplifique.

Passo 1

Beleza, o exercício tá pedindo pra gente explicar o que é fissão e o que é fusão nuclear e ainda dar um exemplo de cada. Matéria: Física Nuclear. Para isso vamos precisar entender:
  1. O conceito de energia de ligação e por que núcleos ganham ou perdem energia ao se partir ou juntar;
  2. Conservação de massa-energia (ΔE = Δm·c²);
  3. Exemplos de reações nucleares escritas em LaTeX.

Passo 2

Vamos falar primeiro de fissão nuclear:
  • No fundo, você pega um núcleo pesado (como o do urânio-235) e “quebra” ele em dois núcleos médios + nêutrons.
  • Teoria: núcleos muito pesados têm energia de ligação por nucleon bem menor do que núcleos medianos. Ao quebrar, a soma das massas dos produtos é um pouco menor que a do urânio original → essa diferença vira energia.
  • Exemplo típico (em LaTeX):
^235 92U + ^10n ;longrightarrow; ^141 56Ba ;+; ^92 36Kr ;+; 3,^10n ;+;De
onde ≃ 200 MeV é a energia liberada por átomo de urânio fissionado.

Passo 3

Agora fusão nuclear:
  • Aqui é o oposto: a gente junta núcleos leves (como isótopos de hidrogênio) para formar um núcleo mais pesado.
  • Teoria: núcleos leves têm energia de ligação por nucleon menor que núcleos “médios” (por ex., hélio). Ao juntar, a massa final é menor do que a soma das massas iniciais → sobra energia.
  • Exemplo de reação (deutério + trítio):
^21H + ^31H ;longrightarrow; ^42He ;+; ^10n ;+;De
onde ≃ 17{,}6 MeV é a energia liberada por cada fusão.

Passo 4

Recapitulando a teoria geral:
  • A diferença de massa (defeito de massa) entre reagentes e produtos vira energia segundo .
  • Fissão: quebra de núcleos pesados → energia.
  • Fusão: união de núcleos leves → energia.

Resposta

Fissão nuclear é a quebra de um núcleo pesado em núcleos médios, liberando energia por causa do defeito de massa (ex.:
).
Fusão nuclear é a junção de núcleos leves formando um mais pesado, também liberando energia pelo defeito de massa (ex.:
).

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