Lista de Exercícios Resolvidos de Fissão e fusão nuclear

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Assinale a alternativa que preenche corretamente a lacuna do parágrafo abaixo.O Sol é a grande fonte de energia para toda a vida na Terra. Durante muito tempo, a origem da energia irradiada pelo Sol foi um mistério pra a humanidade. Hoje, as modernas teorias de evolução das estrelas nos dizem que a energia irradiada pelo Sol provém de processos de _______ que ocorrem no seu interior, envolvendo núcleos de elementos leves.a) espalhamentob) fusão nuclearc) fissão nucleard) fotossíntesee) combustão

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Cada uma das seguintes equações apresenta uma reação de fissão. Complete e balanceie as equações:

a) A m 95 244 → I 53 134 + M o 42 107 + 3   ?

b) U 92 235 + n 0 1 →   ?   + T e 52 138 + 2 n 0 1

c) U 92 235 + n 0 1 → M o 42 101 + S n 50 132   +   ?

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O processo de fissão nuclear é bastante utilizado na produção de energia elétrica em alguns países por produzir uma excelente quantidade de energia térmica. Porém, um grande malefício promovido pela fissão nuclear é a produção de lixo radioativo, que deve ser armazenado em local apropriado. Esse lixo geralmente é composto por elementos químicos formados durante o processo de fissão. Assim, qual dos processos abaixo representa um processo de produção de lixo radioativo, ou seja, uma fissão nuclear?

a) N 7 14 +   H 1 1 →   C 6 12 +   H e 2 4   .b) H 1 2 +   H 1 3 →   H e 2 4 +   n 0 1   .

c) C 6 14 →   β - 1 0 +   N 7 14   .

d) U 92 235 +   n 0 1 →   S r 38 95 +   X e 54 139 +   2   n 0 1   .

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Quando os núcleos de urânio-235 são bombardeados com nêutrons, eles podem quebrar-se de várias maneiras como esferas de vidro que se partem em fragmentos de tamanhos diferentes. Em um dos processos, o urânio-235 forma bário-142 e criptônio-92:

U 92 235 + n 0 1 → B a 56 142 + K r 36 92 + 2   n 0 1

Calcule a energia liberada (em joules) quando 1g de urânio-235 sofre essa reação de fissão. As massas das partículas são:

U 92 235 = 235,04 m u , B a 56 142 = 141,94 m u ,   K r 36 92 = 91,92 m u   e   n 0 1 = 1,0087 m u

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Diga se as seguintes declarações são verdadeiras ou falsas. Se falsas, explique por quê:

a) Quanto maior a energia de ligação por núcleon mais estável é o núcleo.

b) Núcleos físseis podem sofrer fissão quando atingidos por nêutrons lentos, mas nêutrons rápidos são necessários para a fissão de núcleos fissionáveis.

c) Uma massa subcrítica de material fissionável é instável e pode explodir.

d) Para que ocorra fusão, as partículas que colidem devem ter energia cinética elevada.

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Alguns exemplos de materiais que podem ser utilizados nos reatores de fissão nuclear, por serem físseis, são:

U 235   e   P u 294 De acordo com o exposto, podemos afirmar que um material físsil é aquele que é capaz de originar

a) dois ou mais núcleos atômicos menores.

b) um único núcleo atômico menor.

c) dois ou mais núcleos atômicos maiores.

d) um único núcleo atômico maior.

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Se a quantidade de urânio fissionável no mundo se tornasse escassa, ainda seria possível produzir energia, mas com um outro núcleo físsil, como o P1lutônio. O plutônio é produzido em reatores que produzem mais energia que consomem, em um processo que segue as seguintes etapas:

a) o U 92 238 emite uma partícula e se transforma em U 92 239 , emitindo uma partícula γ .

b) U 92 239 emite uma partícula beta e decai para um isótopo do neptúnio.

c) Esse isótopo do neptúnio decai por emissão beta e dá origem a um isótopo do plutônio.

O isótopo do plutônio é fissionável. Quando ele colide com um nêutron uma fissão acontece e pelo menos 2 nêutrons e 2 outros núcleos são liberados como produtos. Escreva a equação de cada uma das etapas e descubra quem é o isótopo do plutônio fissionável.

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A fissão nuclear do urânio (U-235) ocorre após bombardeamento do mesmo por nêutrons, segundo a reação em cadeia:

U 9 2 2 35 + n 0 1 → B a x 140 + K 36 y + 2   n 0 1

Dentre as afirmativas abaixo, estão corretas:

a) O valor de y que torna a equação verdadeira é 94.

b) A formação de dois nêutrons assegura a propagação da reação em cadeia;

c) Um dos produtos formados possui número atômico superior ao do urânio.

d) O valor de x que torna a equação verdadeira é 58.

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Conteúdos Complementares

Conceitos de Fissão e fusão nuclear

Fissão Nuclear