Princípios de Segurança e Proteção Radiológica, Terceira ... - Cnen

142
Xe 54 + 90 Sr 38 + 4 1 n 0
1 n 0 + 235 U 92
139
Ba 56 + 94 Kr 36 + 3 1 n 0
144
Cs 55 + 90 Rb 37 + 2 1 n 0
Se os nêutrons de cada fissão nuclear forem absorvidos por outros núcleos
de urânio-235, haverá novas fissões e serão produzidos mais nêutrons.
Desta maneira, é possível ocorrer uma reação em cadeia, ou seja, uma
seqüência auto-sustentada de fissões nucleares, provocadas pela absorção
de nêutrons liberados em fissões nucleares anteriores.
Um reator nuclear a fissão é uma montagem que permite a ocorrência, de
forma controlada, de fissões nucleares, sendo o calor liberado empregado
para produzir vapor d’água para impulsionar um gerador de eletricidade.
Para controlar a reação de fissão, cada núcleo fissionado deve produzir, em
média, um nêutron que provoque a fissão de outro núcleo, devendo os
nêutrons restantes ser removidos do sistema. Barras de controle, ou seja,
cilindros de substâncias absorvedoras de nêutrons como boro e cádmio, são
empregadas para retirar os nêutrons excedentes do ciclo da reação em
cadeia.
Quando o combustível nuclear é o urânio enriquecido, é indispensável o
emprego de um moderador, ou seja, uma substância que diminua a
velocidade dos nêutrons, de modo a aumentar a probabilidade de absorção
destes pelo urânio-235 e, conseqüentemente, diminuir sua probabilidade de
absorção pelo urânio-238, que é fértil (ou seja, não fissiona). São
moderadores comuns a água pesada, formada pelo isótopo de hidrogênio
chamado deutério, 2 H 1 , a água leve, ou comum, (formada pelo isótopo de
hidrogênio propriamente dito, 1 H 1 ) e a grafita.
Outro elemento de interesse para a fissão nuclear é o Pu-239, encontrado na
natureza apenas em quantidades diminutas (cerca de 1 em 10 14 ) , mas
sendo gerado em reatores nucleares em função da seguinte reação de
captura de nêutrons:
238
U 92 + 1 n 0 → 239 U 92 + radiação γ
A transformação acima é seguida de reação de decaimento β - , cuja meia
vida é de 23,5 minutos:
174
239
U 92 → 239 Np 93 + β - + nêutrons