No ano de 1932, um físico chamado James Chadwick, fez um experimento, em que ele bombardeava Berílio com as chamadas partículas alfa, mais especificamente, átomos de Hélio. Nesse processo ocorria uma transmutação, no caso, formava-se um novo material, um átomo de Carbono, todavia, era presente a liberação de uma radiação de partículas estranhas. Essas partículas correspondiam a uma unidade da massa do núcleo de Berílio + partícula alfa. Logo, havia a liberação de algo que existia no núcleo fundido e que possuía massa, entretanto, essas partículas não possuíam carga alguma. Chadwick chamou essas partículas de Nêutrons.
Os nêutrons são partículas encontradas no núcleo dos átomos, eles não existem fora dos átomos, sendo que se desintegram em menos de 15 minutos. Eles são semelhantes aos prótons em tamanho, massa (1,67 x 10^-27 kg), possuem 3 quarks (2 dows e 1 up) unidos por glúons, ou seja, também são bárions. A principal característica dos nêutrons em comparação com os prótons é que essas partículas subatômicas são neutras, ou seja, possuem carga igual a 0. Não possuir carga é algo extremamente importante, sendo que se não fosse assim, provavelmente haveria muito poucos elementos químicos no universo.
Imagine o núcleo dos átomos como uma pequena área do espaço onde se concentra uma grande quantidade de cargas positivas (prótons). Conforme os átomos vão ficando maiores, mais cargas positivas são necessárias. Para contrabalanceá-las, existe na eletrosfera, a mesma quantidade de cargas negativas, distribuídas em camadas, ou sejam, os elétrons se organizam em orbitais que possuem uma energia específica ao redor desse ponto no espaço que é densamente positivo.
Entretanto, cargas iguais se repelem, ou seja, quanto mais próximas cargas positivas, maior o poder de repulsão. Logo, existe a necessidade de haver uma barreira natural, a qual não permita que os prótons se aproximem muito, a ponto de promoverem uma interação repulsiva tão grande que pode partir o átomo. Esse espaço tem que ser otimizado, não pode fazer com que os prótons se aproximem muito, mas também não pode permitir que os mesmos se afastem tanto que se sobreponham aos orbitais atômicos. Ou seja, os nêutrons tem essa função no núcleo atômico.
Para que os nêutrons ajudem a manter a coesão do núcleo é necessário uma força fundamental da natureza, no caso, a Força Nuclear Forte, que chega a ser 2000 vezes mais poderosa do que o magnetismo, entre os glúons e quarks. Com isso a quebra do núcleo atômico precisa de muita energia. Esse processo acontece em reatores nucleares, estrelas e na reação termonuclear de fissionamento atômico. Como isso, a liberação da energia potencial do átomo (Força Nuclear Forte) é convertida em energia cinética e massa em energia, como é ocorre na teoria da relatividade (E=mc2).
Basicamente o processo se dá com um nêutron sendo arremessado em grande velocidade na direção de um núcleo atômico, fissionando o mesmo. São gerados mais 3 nêutrons, que se chocam com mais átomos, gerando a reação em cadeia.
Hoje, busca-se fazer esse processo ao contrário, ou seja, fundir dois núcleos de átomos, para gerar um átomo mais pesado, havendo a liberação de um nêutron nesse processo, o qual em prazo de 15 minutos deixa de existir. Esse é o processo de fusão nuclear, o qual não, praticamente gera lixo nuclear, pois funde dois núcleos em um só, liberando uma partícula que se desintegra rapidamente. Obviamente, produz-se mais energia do que a usada na ativação.
_____________________________________________________________________
Links de Livros de Ciências
1. A Origem das Espécies (Darwin) - amzn.to/3VCDe1x
2. Pálido Ponto Azul (Sagan) - amzn.to/3FfsOzP
3. Cosmos (Sagan) - amzn.to/3FaoJww
4. O Mundo Assombrado pelos Demônios (Sagan) - amzn.to/3VDOmLz
5. Contato (Sagan) - amzn.to/3ONngzd
6. Uma Breve História do Tempo (Hawking) - amzn.to/3AT8LUL
7. O Universo numa Casca de Noz (Hawking) - amzn.to/3EHEfhX
8. Astrofísica para Apressados (Tyson) - amzn.to/3OHNTFM
9. Homo Deus. Uma breve história do amanhã (Harari) - amzn.to/3F7M55U
10. Sapiens. Uma breve história da humanidade (Harari) - amzn.to/3EOtY3g
11. Os Botões de Napoleão: As 17 Moléculas que Mudaram a História (Penny le Couteur) - amzn.to/3FjzBbz
12. O Sondo de Mendeleiev: A Verdadeira História da Química (Paul Strathern) - amzn.to/3XDiCIe
13. A Dança do Universo (Gleiser) - amzn.to/3UgfYFa
14. O Fim da Terra e do Céu (Gleiser) - amzn.to/3in0Uso
15. A Harmonia do Mundo (Gleiser) - amzn.to/3XESEEd
_____________________________________________________________________
Abaixo estão as redes sociais do canal:
Facebook: / cienciaquimica1
Blog: licenciandoemquimica.blogspot...
Site sobre o meu doutorado: exposicaomuseal.wixsite.com/e...
Agenda do Canal:
* Toda terça-feira: Vídeos sobre curiosidades científicas.