E1 Fissão Nuclear Induzida por Nêutrons

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Quando um grande núcleo atômico físsil — urânio-235, urânio-233 ou plutônio-239 — absorve um nêutron, esse nêutron adicional pode desestabilizá-lo o suficiente para dividi-lo em dois ou mais núcleos mais leves, os produtos de fissão. Essa divisão libera simultaneamente três coisas distintas: energia cinética, que é distribuída entre os próprios produtos de fissão, ejetados em alta velocidade; radiação gama emitida no exato momento da divisão; e vários nêutrons livres adicionais, que não pertencem mais a nenhum núcleo e estão disponíveis para reações subsequentes.

Nem todos os núcleos físseis se comportam da mesma maneira quando submetidos a essa absorção: o urânio natural contém principalmente urânio-238, que não sofre fissão facilmente na presença de nêutrons de baixa energia, misturado com uma pequena fração de urânio-235, que sofre. Essa diferença de comportamento é a razão pela qual o combustível na maioria dos reatores nucleares precisa passar por um processo de enriquecimento que aumenta a proporção de urânio-235 antes de poder sustentar qualquer reação.

Os produtos da fissão resultantes da divisão não constituem um conjunto fixo de partículas, mas sim uma grande variedade de núcleos mais leves, a maioria dos quais instáveis: estão sujeitos ao seu próprio decaimento radioativo subsequente, um fato que, por si só, explica a origem do calor residual descrito mais adiante nesta mesma seção. Além disso, a energia liberada pela fissão de um único núcleo é extraordinariamente grande em comparação com qualquer reação química comum, precisamente porque libera energia armazenada na força nuclear forte que mantém o núcleo coeso, uma interação muito mais intensa do que as ligações químicas que regem a combustão convencional.

É por isso que este módulo, que começa com um nêutron que desestabiliza um núcleo, termina destacando que essa mesma divisão deixa dois legados distintos: nêutrons livres capazes de repetir o processo em outro núcleo e produtos de fissão instáveis ​​cujo próprio decaimento continuará a liberar energia muito tempo depois da ocorrência da divisão original.

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