Muitas pessoas temem que a ajuda prestada a muitos países para o desenvolvimento das usinas nucleares aumente a possibilidade de uma guerra nuclear. Isto porque os reatores não só geram energia elétrica, mas produzem também o , como subproduto formado pela captura de nêutrons pelo , que é barato, já que o pode ser usado como combustível de uma bomba nuclear. Descreva como se forma este isótopo do plutônio mediante uma cadeia simples de reações envolvendo captura de nêutron pelo e decaimento beta? A energia média desprendida pela fissão do é . Quanta energia será desprendida (em ) se todos os átomos em de puro sofrerem fissão?
Passo 1
O exercício pede duas coisas:
Mostrar a cadeia de reações que gera o isótopo a partir do por captura de nêutron e decaimentos beta.
Calcular quanta energia, em MeV, seria liberada se 1,0 kg de puro fissionasse completamente, sabendo que cada átomo libera em média 180 MeV.
Conteúdo: reações nucleares (captura de nêutron e decaimento beta) e cálculo de energia a partir do número de átomos (uso da massa molar e da constante de Avogadro).
Passo 2
Formação do :
Captura de nêutron pelo urânio-238:
Decaimento beta do urânio-239 (meia‐vida ~23 min):
Decaimento beta do netúnio-239 (meia‐vida ~2,4 dias):