Por que ocorre fissão com núcleos pesados enquanto a fusão ocorre com núcleos leves?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão que você trouxe pergunta por que ocorre a fissão em núcleos pesados e a fusão em núcleos leves. Isso envolve o estudo das reações nucleares e da energia de ligação dos núcleos. Para resolver isso, vamos precisar entender como a energia de ligação varia com o tamanho do núcleo e como isso influencia se o processo libera ou consome energia.
Passo 2
Primeiro, vamos falar sobre energia de ligação. A energia de ligação é a energia necessária para separar um núcleo em seus prótons e nêutrons. Ela também indica a estabilidade do núcleo: quanto maior a energia de ligação por nucleon (próton ou nêutron), mais estável é o núcleo.
Passo 3
Se a energia de ligação por nucleon aumenta quando dois núcleos leves se juntam (fusão), isso significa que o núcleo resultante é mais estável e libera energia no processo. É por isso que ocorre a fusão nuclear em elementos leves, como o hidrogênio se transformando em hélio no Sol.
Passo 4
Por outro lado, para núcleos pesados, a energia de ligação por nucleon tende a diminuir conforme aumentamos o número de prótons e nêutrons. Isso significa que dividir um núcleo pesado em núcleos menores pode resultar em núcleos mais estáveis com maior energia de ligação por nucleon, liberando energia. Esse processo é a fissão nuclear.
Passo 5
Resumindo, a chave está na variação da energia de ligação por nucleon com o tamanho do núcleo. Fusão ocorre em núcleos leves porque ao se juntarem eles formam núcleos mais estáveis e liberam energia. Já a fissão ocorre em núcleos pesados porque ao se dividirem, formam núcleos menores mais estáveis, também liberando energia.
Resposta
Então, fissão acontece com núcleos pesados porque dividir esses núcleos resulta em núcleos menores mais estáveis e libera energia. Já fusão ocorre com núcleos leves porque ao se juntarem, formam núcleos maiores mais estáveis também liberando energia. Isso tudo está relacionado à forma como a energia de ligação por nucleon varia com o tamanho do núcleo, favorecendo fissão em núcleos pesados e fusão em núcleos leves.