A fissão nuclear é a partição de um núcleo atômico pesado e instável por um bombardeamento de nêutrons moderados.
Quando o urânio-235 é bombardeado com um nêutron, vários produtos de fissão são possíveis. Considere a reação de fissão abaixo:
01n + 92235U → 3894Sr + 54140Xe + x 01n
O coeficiente x na reação é:
- 4
- Não deve haver nenhum nêutron.
A equação a seguir representa uma fissão nuclear do urânio-235:
As lacunas são preenchidas corretamente por:
- 2, 57145La, 3
- 1, 57145La, 1
- 3, 57146La, 3
- 3, 57143La, 3
(UERJ) O reator atômico instalado no município de Angra dos Reis é do tipo PWR - Reator de Água Pressurizada. O seu princípio básico consiste em obter energia através do fenômeno “fissão nuclear”, em que ocorre a ruptura de núcleos pesados em outros mais leves, liberando grande quantidade de energia. Esse fenômeno pode ser representado pela seguinte equação nuclear:
01n + 92235U → 55144Cs + T + 2 01n + energia
Os números atômicos e de massa do elemento T estão respectivamente indicados na seguinte alternativa:
a) 27 e 91
b) 37 e 90
c) 39 e 92
d) 43 e 93
(UEL-PR) Dadas as equações químicas:
- 94239Pu → 24α + 92235U
- 92235U + 01n → 3691Kr + 56142Ba + 3 01n
- UF6(l) → UF6(g)
Pode-se afirmar que ocorre fissão nuclear em:
- I.
- II.
- III.
- I e II.
- I e III.
Alternativa “b”.
Para efetuar o balanceamento da equação e descobrir o valor de x temos de somar o número de massa dos reagentes e desse valor retirar a soma dos números de massa do estrôncio e do xenônio. Dessa maneira, concluímos que o número de nêutrons deve ser 2:
A: 1 + 235 = 94 + 140 + x . 1 x = 236 – 234
x = 2
Alternativa “d”.
1º: Somando o número de massa dos reagentes para desse valor retirar a soma dos números de massa do bário e do criptônio:
A: 1 + 235 = 140 + 93 + x . 1 x = 236 – 233
x = 3
2º: A: Z: 1 + 235 = 90 + x + 3 . 1 0 + 92 = 35 + y + 3 . 0 x = 236 – 93 y = 92-35
x = 143 y = 57
57143La
3º:
A: 1 + 235 = 131 + 102 + x . 1 x = 236 – 233
x = 3
Alternativa “b”.
Observe que o 92235U sofre uma fissão nuclear e um dos elementos liberados é 55144Cs. O número atômico (Z) e o número de massa (A) do elemento T serão, respectivamente:
Z = 92-55 = 37
A = 235-144 = 91
Porém, visto que um nêutron foi utilizado para bombardear o urânio e foram liberados 2 nêutrons, temos um total de 1 nêutron perdido, diminuindo em 1 unidade o número de massa que passa a ser 90.
Alternativa “b”.
A fissão nuclear é a partição de um núcleo atômico pesado e instável por um bombardeamento de nêutrons moderados, originando 2 núcleos atômicos médios, com liberação de 2 ou 3 nêutrons e uma quantidade colossal de energia.
O cálculo do número de partículas nucleares de um átomo é realizado quando queremos determinar o número de massa (A), o número de prótons (p) ou o número de nêutrons (n), todos dados ou partículas do núcleo do átomo. Núcleo é a região localizada no centro de um átomo, na qual estão contidas as partículas atômicas denominadas prótons e nêutrons.
Em seu modelo atômico proposto em 1911, Ernest Rutherford já afirmava que o núcleo era a região mais densa do átomo. Essa informação foi confirmada com a descoberta das massas de prótons e nêutrons.
Obs.: A massa de um próton é igual à massa de um nêutron, valor que é igual a 1 unidade de massa atômica (1 u.m.a.)
Para realizar o cálculo do número de partículas nucleares, devemos utilizar a expressão do número de massa abaixo:
A = p + n
Vale ressaltar que o número de prótons também é o número atômico (Z).
Assim, de uma forma geral, calcular o número de partículas nucleares é realizar o cálculo do número de massa de um átomo. Acompanhe a seguir a resolução de alguns exemplos relacionados aos cálculos do número de partículas nucleares.
1º Exemplo: A espécie química Pb2+ apresenta 127 nêutrons. Pode-se afirmar que o número total de partículas no seu núcleo é:
Dado: Pb (Z = 82)
a) 205
b) 206
c) 207
d) 208
e) 209
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
- O cátion Pb+2: um átomo que perde 2 elétrons;
- Número atômico (Z): 82;
- Número de massa (A) ou partículas no seu núcleo: ?
1º Passo: Calcular o número de prótons.
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número atômico desse átomo é igual a 82.
2º Passo: Calcular o número de massa (A) ou de partículas no núcleo.
Para realizar o cálculo do número de partículas no núcleo, basta somar o número de prótons com o número de nêutrons na seguinte expressão:
A = p+ n
A = 82 + 127
A = 209
2º Exemplo: Dados os átomos de 92U238 e 83Bi210, o número total de partículas (prótons, elétrons e nêutrons) existentes na somatória será:
a) 496
b) 641
c) 528
d) 623
e) 465
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
Número atômico (Z): 92;
Número de massa (A): 238.
Número atômico (Z): 83;
Número de massa (A): 210.
1º Passo: Calcular o número de prótons.
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número de prótons do urânio é 92 e do bismuto é 83.
2º Passo: Cálculo do número de elétrons.
Em átomos neutros, ou seja, que não sejam um cátion ou um ânion, o número de elétrons é sempre igual ao número de prótons. Assim, o número de elétrons do urânio é 92 e do bismuto é 83.
3º Passo: Cálculo do número de nêutrons.
Para o cálculo do número de nêutrons no interior do núcleo, basta utilizar os dados fornecidos e a fórmula abaixo:
A = p + n
A = p + n
238 = 92 + n
n = 238 - 92
n = 146
A = p + n
210 = 83 + n
n = 210 - 83
n = 127
4º Passo: Cálculo do número total de partículas.
Como o exercício pede a somatória das partículas presentes nesses dois átomos:
Somatório: prótons + elétrons + nêutrons
Somatória de partículas: 92 + 83 + 92 + 83 + 146 + 127
Somatório: 623
3º Exemplo: O átomo constituído de 11 prótons, 12 nêutrons e 11 elétrons apresenta, respectivamente, número atômico e número de massa iguais a:
a) 11 e 11
b) 11 e 12
c) 12 e 11
d) 11 e 23
e) 23 e 11
Resolução:
Os dados fornecidos pelo exercício foram:
- Número de prótons: 11
- Número de elétrons: 11
- Número de nêutrons: 12
- Número atômico (Z): ?
- Número de massa (A): ?
1º Passo: Calcular o número atômico (Z).
Como o número atômico de um átomo é sempre igual ao seu número de prótons, logo o número atômico desse átomo é igual a 11.
2º Passo: Calcular o número de massa (A).
Para realizar o cálculo do número de massa, basta somar o número de prótons com o número de nêutrons na seguinte expressão:
A = p+ n
A = 11 + 12
A = 23
Por Me. Diogo Lopes