Questão FC277731
O uso de usinas nucleares em substituição às hidrelétricas e termelétricas sempre gerou divergência. Um dos aspectos polêmicos no debate refere-se ao risco de explosões, associado
Física Moderna
CEBRASPE (CESPE) · 2019
O uso de usinas nucleares em substituição às hidrelétricas e termelétricas sempre gerou divergência. Um dos aspectos polêmicos no debate refere-se ao risco de explosões, associado às ocorridas com bombas nucleares. A primeira bomba foi viabilizada quando se conseguiu produzir nêutrons por meio de uma mistura de berílio 9 e polônio 210. Bombas de U 235 utilizam-se de fissão gerada pelo choque de nêutrons com os núcleos atômicos, quebrando-os, gerando grande quantidade de energia. As reações ocorrem em cadeia, diferentemente do que ocorre nas usinas, nas quais as reações são controladas, mantidas em taxa constante, impedindo explosões.
No caso das bombas, a fissão ocorrida produz, para cada nêutron que se choca com o U 235,
- um nêutron, que se comporta do mesmo modo, em processo que avança em progressão aritmética.
- dois nêutrons, que se comportam do mesmo modo, em processo que avança em progressão aritmética.
- três nêutrons, que se comportam do mesmo modo, em processo que avança em progressão geométrica.
- dois diferentes núcleos, que se comportam do mesmo modo, em processo que avança em progressão aritmética.
- três diferentes núcleos, que se comportam do mesmo modo, em processo que avança em progressão geométrica.
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Gabarito
Certo
Comentário do professor
A alternativa aponta que, na fissão do U‑235, cada evento libera três nêutrons, que podem provocar novas fissões.
Esses nêutrons se comportam de modo semelhante: cada um atinge outro núcleo e, se ocorrer fissão, libera mais três nêutrons, mantendo o processo autossustentado — é a chamada reação em cadeia.
Como cada geração multiplica por três, a quantidade de nêutrons cresce segundo uma progressão geométrica de razão 3. Partindo de um único nêutron incidente, após \(n\) gerações teremos \(N_n=3^n\) nêutrons (ou eventos de fissão) cumulativos por geração.
Esse crescimento exponencial explica por que, quando não controlada, a fissão produz liberação de energia extremamente rápida e violenta (explosão).
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