Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

2 A reação em cadeia
Observe que, nas equações da fissão do urânio-235, um nêutron
foi utilizado, e dois ou três foram produzidos. Esses nêutrons,
caso encontrem outros núcleos de urânio-235, podem causar
outras fissões, produzindo muito mais nêutrons que, por sua
vez, irão atingir outros núcleos e provocar novas fissões. É uma
reação em cadeia, esquematizada na figura abaixo:
91
3
6Kr
142
5
6Ba
Nêutron
235
9
2U
91
3
6Kr
235
9
2U
91
3
6Kr
1
0n
235
9
2U
142
5
6Ba
142
5
6Ba
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
Representação da reação em cadeia na fissão do U-235.
Fonte: K. C. Timberlake, Chemistry; An Introduction to General, Organic, and
Biochemistry. 10. ed. Upper Saddle River, Pearson Prentince Hall, 2009. p. 341.
Há apenas três isótopos fissionáveis: urânio-235, urânio-233 e plutônio-239. Eles são utilizados
como fonte de energia em usinas nucleares.
Na fissão nuclear do urânio-238, o mais abundante dos isótopos do urânio, um nêutron é utilizado,
mas somente um é produzido, o que não possibilita a sustentação de uma reação em cadeia.
3 A massa crítica
Se a massa da amostra submetida à fissão nuclear é pequena, os nêutrons emitidos podem não
atingir outro núcleo de urânio-235, urânio-233 ou plutônio-239, pois escapam para a vizinhança
sem colidir com outros núcleos fissionáveis. Sendo assim, a reação em cadeia não se estabelece.
Entretanto, se um grande número de núcleos fissionáveis estiverem presentes na amostra, muitos
nêutrons podem atingir outros núcleos fissionáveis, estabelecendo uma reação em cadeia.
A quantidade mínima de material fissionável necessária para assegurar que pouquíssimos
nêutrons escapem e garantir que uma reação em cadeia ocorra é conhecida como massa crítica.
Quantidades menores que essa são conhecidas como massa subcrítica.
Nêutron
A reação
não se
autossustenta
Massa
subcrítica
Nêutron
235
9
2U
Massa
igual ou
superior
à crítica
A reação
se autossustenta
91
3
6Kr
142
5
6Ba
Capítulo 37 • Transmutação, fissão e fusão nucleares
Conteúdo digital Moderna PLUS http://www.modernaplus.com.br
Animação: Fissão nuclear e bomba atômica
471