Química Nuclear

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Universidade Federal de Pernambuco 
Centro Acadêmico do Agreste 
Núcleo de Tecnologia 
Disciplina: Química Geral II 
 Profa. Érika Pinto Marinho 
 
 
 
 
CAIO LUÍS FIGUEIREDO SILVA SIQUEIRA 
FÁBIO HONORATO DE SOUZA FILHO 
ITHALLO ROSEMBERG P. DE P DOS SANTOS 
MARIA FERNANDA DOS SANTOS NASCIMENTO 
 
 
 
 
QUÍMICA NUCLEAR 
 
 
 
PROFª ERIKA PINTO MARINHO 
 
 
 
 
CARUARU 
2021 
1. O que é uma reação nuclear e qual a diferença entre reações nucleares e 
reações químicas? 
 
Reação Nuclear e Reação Química são dois tipos de reações que diferem 
fundamentalmente entre si, dependendo da maneira pela qual os elementos 
participam dessas reações. A química lida principalmente com reações envolvendo 
troca e compartilhamento de elétrons. No entanto, essas reações geralmente não 
afetam o status dos núcleos dos elementos. Mas, no caso de uma reação nuclear, os 
elementos que participam da reação sofrem mudanças nas partículas subatômicas 
em seus núcleos. Portanto, a principal diferença entre reação nuclear e reação 
química pode ser simplesmente explicado como o comportamento dos elementos 
envolvidos nas reações; apenas elétrons orbitais participam de reações químicas 
enquanto que, em reações nucleares, os núcleos de elementos estão envolvidos. 
Uma reação nuclear é um processo que ocorre quando o núcleo de um átomo 
perde partículas subatômicas na medida em que suas propriedades são alteradas. O 
átomo original de um elemento que sofre uma reação nuclear pode se tornar um 
isótopo ou variedade diferente do mesmo elemento ou pode se tornar um elemento 
completamente diferente. As reações nucleares estão intimamente relacionadas à 
radiação em geral, que pode ocorrer espontaneamente fora de uma reação. A 
radiação simplesmente descreve o processo de energia ou artigos emitidos por um 
átomo ou outra partícula. O termo reação nuclear, no entanto, geralmente se refere 
especificamente a uma situação na qual os núcleos de dois átomos colidem e alteram 
as propriedades de pelo menos um dos núcleos. 
 Como nas reações químicas, as reações nucleares podem ser exotérmicas 
(com liberação de energia) ou endotérmicas (que requerem alguma energia externa 
para ocorrer). Podemos citar dois tipos muito importantes de reações nucleares: a 
fissão e a fusão. A fissão é o processo de forçar a divisão de um átomo para formar 
dois outros, mais leves. A reação também libera energia e um nêutron livre. É a partir 
do processo de fissão que podem ser criadas as bombas como as de Hiroshima e 
Nagasaki. Já a fusão é o processo de colidir com dois átomos propositalmente para 
formar um terceiro, mais pesado. A reação libera energia e, dependendo de quais 
forem os reagentes, um nêutron livre. 
 
2. Esquematize algumas reações nucleares. 
 
Esquema de fusão do hidrogênio: 
 
 
 
Esquema de fissão do urânio enriquecido: 
 
 
3. Como as reações nucleares podem ser usadas para produzir novos 
elementos químicos e explicar a diversidade de elementos existentes? 
 
De acordo com o que foi dito sobre as reações nucleares na seção 1, 
entendemos que para criar um elemento é necessário que dois átomos diferentes se 
choquem em um acelerador de partículas e, no ato de colisão entre eles, a pancada 
irá fundir os núcleos, esse por sua vez, receberá o nome de transurânicos. Nota-se 
que muitos elementos a princípio, quando são criados não possuem uma determinada 
aplicação prática, ou seja, inúmeros vão apenas confirmar modelos teóricos ou servir 
como base de pesquisa, porém vale destacar que é necessário continuar as 
experiências para aumentar as possibilidades e quem sabe gerar novos avanços para 
a ciência. 
É notório ressaltar a grande relação que esses elementos possuem com as 
estrelas, afinal, tudo começou na explosão do big bang, e nesse exato momento, 
inúmeras reações estão acontecendo, seja na nossa ou em outras galáxias, um 
aglomerado de massa-energia pode gerar mais partículas e assim novos elementos. 
Podemos explicar a diversidade dos elementos através das constantes mudanças que 
nosso planeta sofreu desde o começo, há cerca de 14 bilhões de anos, onde as 
diversas transformações e fases do planeta, foram criando e modificando os 
elementos, que ao longo dos 2000 anos foram sendo descobertos por grandes nomes 
da química e sendo aplicados e utilizados até os dias de hoje. 
 
4. Correlacione a energia produzida nas reações nucleares com a energia na 
queima de combustíveis fósseis e com a energia produzida nas pilhas 
galvânicas. Discuta uso como combustível. 
 
Diferente dos combustíveis fósseis a energia nuclear não é diretamente 
prejudicial ao meio ambiente, a energia gerada essencialmente pela fricção de 
átomos, é bem mais “limpa” que a queima de combustíveis fósseis como o petróleo. 
A energia das células galvânicas é uma fonte muito pequena de energia comparada 
à energia nuclear, tendo em vista que uma célula galvânica produz poucos volts 
enquanto a ficção de um átomo produz muitos volts. 
Tendo em vista isso, a energia nuclear como um combustível torna-se muito 
viável, porém precisa ter formas de controle com o lixo radioativo e também com a 
manutenção das máquinas para que não ocorra explosões nem liberação da radiação. 
 
5. Relacione as vantagens e as desvantagens do uso de reações nucleares 
como fonte de energia alternativa 
 
A energia nuclear é uma das alternativas energéticas disponíveis no mundo. 
Esse tipo de energia é produzido a partir do átomo de urânio, e sua eficácia já é 
conhecida desde a década de 1940 no mundo, sendo considerada como uma 
importante fonte alternativa ao uso de combustíveis fósseis, os quais ainda são os 
tipos de energia mais comuns. A energia nuclear também pode ser ainda utilizada na 
fabricação de bombas nucleares. Vários países do mundo possuem tal tecnologia, em 
especial os Estados Unidos e a Rússia, que possuem os maiores arsenais nucleares 
do mundo. O poder de devastação destas bombas é enorme, capaz de provocar a 
morte de enorme quantidade de pessoas, além de grande destruição material. Desse 
modo, a energia nuclear apresenta diversas possibilidades de utilização, mas também 
grandes riscos. Torna-se importante avaliar as vantagens e desvantagens do uso de 
energia nuclear. Listamos algumas vantagens e desvantagens da energia nuclear: 
Vantagens da energia nuclear: 
 
● Não libera gases estufa (menor poluição atmosférica); 
● Opção para países com poucos recursos hídricos; 
● Imenso poder energético; 
● Exigência de pequena área para construção da usina; 
● Grande disponibilidade do combustível; 
● Pequeno risco no transporte do combustível; 
● Pequena quantidade de resíduos; 
● Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas). 
 
Desvantagens da energia nuclear: 
 
● O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e 
isolados; 
● Mais cara, quando comparada a outras formas; 
● Risco de acidentes nucleares; 
● Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas 
aquáticos pela água de resfriamento dos reatores. 
 
Curiosidade: Como o lixo nuclear é descartado atualmente? 
O país com maior quantidade de reatores nucleares atualmente é os Estados 
Unidos, com 104. O lixo nuclear nesse país é descartado em tambores de ferro, que 
são posteriormente cobertos com uma camada de concreto e alocados em minas 
abandonadas ou em sítios geológicos adequados. A França é o segundo país com 
maior quantidade de reatores do mundo, 59 no total, cerca de 78% de sua energia 
elétrica é proveniente dessa fonte. No país europeu é feito um reprocessamento do 
material fissionável. Plutônio e urânio, que ainda não foram fissionados, são 
separados para novo uso. A parte que sobra desse material é incorporada a um vidro 
de borossilicato com a capacidade de absorção de nêutrons. O vidro radioativo é 
mantido acondicionado em silos construídos para esse fim, cuja capacidade de 
armazenamentode material radioativo é de, pelo menos, 1.000 anos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
 
REDAÇÃO, D. Fábrica de elementos químicos. Disponível em: 
<https://super.abril.com.br/ciencia/fabrica-de-elementos-quimicos/>. Acesso em: 
13 dez. 2021. 
QUEVEDO, R. T. Química nuclear. Disponível em: 
<https://www.infoescola.com/quimica/quimica-nuclear/>. Acesso em: 17 dez. 2021. 
BASÍLIO, M. Afinal, como se formaram os Elementos Químicos? Disponível 
em: <https://www.quimicatecnologica.bh.cefetmg.br/2021/02/01/como-os-
elementos-quimicos-foram-formados/>. Acesso em: 16 dez. 2021. 
LÉPINE-SZILY, A. Novos elementos superpesados: como são produzidos e 
identificados. Disponível em: <https://jornal.usp.br/artigos/novos-elementos-
superpesados-como-sao-produzidos-e-identificados/>. Acesso em: 19 dez. 2021.