Energia Nuclear

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Energia Nuclear
introdução
Uma das mais promissoras e mais controversas fontes de energia no planeta é a energia nuclear
Consiste no aproveitamento da energia obtida com a colisão dos núcleos de átomos
Pode ocorrer através da fusão nuclear e da fissão nuclear
Seus impactos podem atingir vários setores como o farmacológico, alimentício, tratamentos de resíduos e efluentes e etc.
Os isótopos 
Os nêutrons são partículas sem carga que podem variar nas espécies atômicas: EX o C12, C13
Quando a diferença entre o número de neutros e os prótons se tornam maiores os núcleos se tornam gradativamente instáveis
Quando isso ocorre observamos algumas transformações no núcleo com a liberação de energia que chamamos de decaimento nuclear
Com transformação N= P+ E
Com a transformação P = N + e
Partículas e emissões
Partículas Alfa = emissão de 2 prótons e 2 nêutrons
Partículas Beta = emissão de nêutrons 
Partículas gama= emissão de fótons de energia
Cadeia de decaimento
Chamamos rádioisótopos os átomos capazes de liberar de seus núcleos outras partículas se decompondo em outros átomos
Estas modificações variam em períodos praticamente constantes o que se chama de meia vida dos elementos
Ex:U 238, Rn222, C14
Efeitos biológicos da radioatividade
Os núcleos Instáveis liberam ,através do decaimento, grandes quantidades de energia.
A radiação encontra moléculas em sua trajetória e removem os elétrons das camadas eletrônicas e até quebra de ligações químicas
Algumas moléculas biológicas são mais suscetíveis do que outras a radiação ionizante como o ácido nucleicos
Essa radiação pode provocar erros nas instruções genéticas e transformar células normais em unidades cancerosas 
Que podem ser hereditários ou aquelas que se reproduzem rapidamente em nosso corpo como plaquetas, globos brancos e dos revestimentos intestinais
Efeitos biológicos da radioatividade
O potencial depende da localização do isótopo emissor se interno ou externo ao corpo e do tempo de meia vida dos elementos
Os raios alfa provocam sérios danos em um curto percurso liberando cerca de 30 eV por colisão.
EX um raios alfa com uma média de 6MeV ioniza cerca de 200.000 moléculas em 400.000 colisões
Sua penetração chega a 0,05mm
Com a ingestão ou inalação de radioisótopos seu potencial danos são elevados exponencialmente 
Ex:U238,e Rn 222, Pu 94
Efeitos biológicos da radioatividade
As radiações Beta tem o mesma energia liberada 30 eV por colisão, possuem um potencial ionizante menor 1\1200,porém com um alcance de 3cm
Ex:I53
As radiações Gama possui uma possibilidade de atingir um átomo bastante baixa.Ao atingir transmite grandes somas de energia e desencadeia outras ionizações
Seu alcance é de 20cm
Ex: Cs 55
Fissão nuclear
É o resultado da decomposição de uma átomo pesado em dois átomos mais leves
Em geral esta fissão é induzida pela absorção de um nêutron
Ex: n + 235 U92  144 Ba56 + 39Kr36 + 3 n
Em reatores de fissão nuclear de água pressurizada uma grama de 235U libera 7,2x 10kJ enquanto que a mesma quantidade de carvão de alta pureza libera 33kJ
Para uma massa crítica capaz de gerar reações em cadeia de fissão é necessária 15kg de 235Uranio ou 4,4 kg 239Pu 
Fusão nuclear
Fusão nuclear é o tipo de energia com a união de núcleos de átomos instáveis como os isótopos do hidrogênio
São necessárias condições ambientais extremas para superar as forças de repulsão
Temperaturas da ordem de milhões de graus Célsius são necessárias para as reações acontecerem
Dois métodos são utilizados para este fim atualmente o confinamento magnético e o confinamento inercial
Fusão nuclear
Os reatores de confinamento magnético são baseados em super-imãs para fomentar a colisão das partículas
Nos reatores de confinamento inercial as partículas são confinadas em Peletes e submetidas a um pulso energético de curta duração 
A fusão nuclear tem priblemas diminuidos em relação a fissão nuclear em:
Alimentação
Refrigeração
Destinação adequada
Impactos ambientais 
Fusão nuclear
Reagente
Produto
Energia em 107KJ
Temperatura (108°C)
D+T
3He + n
6,8+ 27,2
1-2
D+ D
4He +n
2 +5,9
5
D+ D
T +p
2,5+7,2
5
D+He
He + p
7+ 28,2
10
B+p
He 4
7
10