Fusão Nuclear

Carolina Batista
Carolina Batista
Professora de Química

Fusão Nuclear é a junção de átomos que têm núcleos leves. Da junção desses átomos, resulta um átomo com núcleo mais pesado.

Submetidos a uma temperatura bastante elevada, o deutério (H2) e o trítio (H3), que são isótopos de hidrogênio (H), se unem. Dessa união resulta a liberação de uma grande quantidade de energia e são formados núcleos de hélio (He).

Fusão Nuclear

A reação desse processo é: H com 1 pré-subscrito com 2 pré-sobrescrito espaço mais espaço H com 1 pré-subscrito com 3 pré-sobrescrito espaço seta para a direita espaço He com 2 pré-subscrito com 4 pré-sobrescrito espaço mais espaço n com 0 pré-subscrito com 1 pré-sobrescrito espaço mais espaço energia
Cerca de 3.108 kJ/g de energia podem ser liberados a partir dessa reação.

O processo de fusão nuclear dá origem ao funcionamento das bombas de hidrogênio (as bombas atômicas mais destrutivas que existem). Reações de fusão ocorrem no interior do Sol e é a fonte de energia solar.

Reator de Fusão Nuclear

A fusão nuclear libera bastante energia. Por esse motivo há um compromisso muito grande da comunidade científica em tornar possível a energia nuclear como uma opção energética a partir do processo de fusão.

Para esse fim, é necessário um reator capaz de produzir e controlar a fusão nuclear. Tokamak é o nome que se dá aos reatores que estão sendo desenvolvidos em vários locais do mundo .

Quais as suas Vantagens?

A energia gerada pela fusão nuclear seria uma forma que garantiria segurança e limpeza ambiental. Isso porque, a fissão nuclear produz energia principalmente através do urânio (um dos principais elementos radioativos).

Uma vez que a quantidade de combustível utilizado é menor, decorre que a radioatividade também seja inferior e, logo, também seja menor a produção de lixo nuclear.

O combustível utilizado para fusão pode ser obtido na água do mar e no trílio do próprio reator nuclear. Na fissão, é o urânio que é utilizado para esse fim, mas esse não é facilmente extraído.

Saiba mais sobre a Energia Nuclear.

A Fusão Nuclear e as Estrelas

No interior das estrelas ocorrem reações termonucleares, ou seja, nelas acontece o processo de fusão nuclear. O Sol é um exemplo.

As estrelas são formadas de hidrogênio, cujo núcleo é leve. A alta temperatura promove a fusão formando um núcleo de hélio, elemento mais pesado. Muita energia é gerada nesse processo violento que dá energia à energia solar.

Fusão Nuclear a Frio

Trata-se de uma tese dos químicos Martin Fleischmann e Stanley Pons de que o processo de fusão nuclear poderia acontecer não em temperaturas altíssimas, mas em temperatura ambiente.

A hipótese foi descartada pela comunidade científica, uma vez que os químicos não conseguiram comprovar que tinham conseguido obter a fusão nuclear a frio.

E o que é a Fissão Nuclear?

A fissão nuclear é um processo que decorre justamente de forma contrária ao processo de fusão nuclear. Ao invés da fusão dos núcleos atômicos, o que acontece é a sua quebra.

O elemento mais utilizado nesse processo é o urânio. A energia liberada na reação de pelo menos 8.107 kJ/mol, embora seja elevada, é inferior à energia obtida com a fusão nuclear.

Quer saber mais? Leia Fissão Nuclear.

Exercícios sobre fusão nuclear

Questão 1

(UFCE) A expressão fusão nuclear é equivalente a:

a) liquefação dos núcleos.
b) fissão nuclear.
c) quebra de núcleos formando núcleos menores.
d) reunião de núcleos formando núcleos maiores.

Alternativa correta: d) reunião de núcleos formando núcleos maiores.

Na fusão nuclear núcleos atômicos se unem e formam um núcleo maior. Nesse processo também é liberado um nêutron e grande quantidade de energia.

Questão 2

(FGV-SP) Sobre fissão nuclear e fusão nuclear:

a) Os termos são sinônimos.
b) A fusão nuclear é responsável pela produção de luz e calor no sol e em outras estrelas.
c) Apenas a fusão nuclear enfrenta o problema de como dispor o lixo radioativo de forma segura.
d) A fusão nuclear é atualmente utilizada para produzir energia comercialmente em muitos países.
e) Ambos os métodos ainda estão em fase de pesquisa e não são usados comercialmente.

Alternativa correta: b) A fusão nuclear é responsável pela produção de luz e calor no sol e em outras estrelas.

No interior do Sol e em outras estrelas ocorrem diversas reações de fusão pela elevada temperatura, que é necessária para que esse tipo de reação ocorra.

Questão 3

Qual é a diferença entre fissão e fusão nuclear?

Resposta: A fissão nuclear corresponde à divisão de um núcleo atômico instável e formação de dois núcleos mais estáveis. Já na fusão dois núcleos se unem para formar um núcleo mais estável.

Questão 4

(FEI-SP) A bomba de hidrogênio é um exemplo de reação nuclear:

a) do tipo fissão.
b) onde ocorre apenas emissão de raios alfa.
c) onde ocorre apenas emissão de raios beta.
d) do tipo fusão.
e) onde ocorre apenas emissão de raios gama.

Alternativa correta: d) do tipo fusão.

A bomba de hidrogênio contém seu seu interior uma fonte que emite os isótipos do hidrogênio, trítio e deutério, que ao se unirem liberam grande quantidade de energia.

Veja questões de vestibulares sobre o tema na lista que preparamos: Exercícios sobre radioatividade.

Carolina Batista
Carolina Batista
Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).