Na fissão nuclear, o núcleo de um átomo pesado é separado em dois ou mais fragmentos. Uma reação típica ocorre quando o Urânio 235 (U) absorve um nêutron (n) e sofre fissão, gerando Bário 141 (Ba) e Criptônio 92 (Kr), além de três nêutrons e energia, conforme ilustramos abaixo.





Urânio2



São esses nêutrons que produzem o que se chama "reação em cadeia". Os nêutrons produzidos em uma reação chocam-se com outros núcleos de Urânio 235 provocando novas fissões e assim por diante. Na figura seguinte, ilustramos uma reação em cadeia quando apenas dois dos nêutrons gerados na fissão do núcleo de Urânio 235 participam da reação.





geração

Cada fissão do núcleo de Urânio 235 gera energia de aproximadamente 3,0.10-11 Joules. Assim sendo, a energia total liberada em uma reação em cadeia pode ser obtida através do número total de átomos de Urânio 235 que são quebrados.

Considerando as informações das figuras e texto acima, responda, justificando seus cálculos:



a) Se apenas 1% dos 2,5.1024 átomos contidos em 1,0 kg de Urânio 235 sofre fissão, qual a massa de Urânio 235 necessária para gerar energia equivalente à queima de uma tonelada de carvão, uma vez que tal queima gera energia térmica equivalente a 3,0.1010 Joules.



b) Quantas gerações na reação em cadeia do Urânio 235 são necessárias para se obter energia equivalente à queima de carvão citada no item anterior?