Porque é que a reacção nuclear em cadeia é auto-sustentável?
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Como é que os reactores de fusão geram electricidade?
A energia de fusão é uma forma proposta de produção de energia que geraria electricidade utilizando o calor das reacções de fusão nuclear. Num processo de fusão, dois núcleos atómicos mais leves combinam-se para formar um núcleo mais pesado, libertando energia. Os dispositivos concebidos para aproveitar esta energia são conhecidos como reactores de fusão.
O urânio ocorre naturalmente?
Um átomo de urânio tem 92 protões e 92 electrões, dos quais 6 são electrões de valência. O urânio tem o maior peso atómico (19 kg-m) de todos os elementos que ocorrem naturalmente. O urânio ocorre naturalmente em baixas concentrações no solo, nas rochas e na água e é extraído comercialmente de minérios que contêm urânio, como a uraninite.
O que é necessário para gerar uma reacção nuclear em cadeia auto-sustentada?
Para sustentar uma reacção de fissão nuclear em cadeia com as actuais proporções isotópicas do urânio natural na Terra, seria necessária a presença de um moderador de neutrões, como a água pesada ou o carbono de elevada pureza (por exemplo, grafite), na ausência de venenos de neutrões que são ainda mais improváveis de surgir por processos geológicos naturais do que o…
Como é que podemos manter reacções nucleares?
Para manter uma reacção nuclear sustentada e controlada, por cada 2 ou 3 neutrões libertados, apenas um tem de colidir com outro núcleo de urânio. Se esta relação for inferior a um, a reacção extinguir-se-á; se for superior a um, ficará fora de controlo (uma explosão atómica).
Porque é que seria necessário controlar uma reacção em cadeia num reactor nuclear mas não numa bomba nuclear?
Os neutrões adicionais libertados podem também atingir outros núcleos de urânio ou plutónio e provocar a sua divisão. Depois, são libertados ainda mais neutrões, que por sua vez podem dividir mais núcleos. A isto chama-se uma reacção em cadeia. A reacção em cadeia nos reactores nucleares é controlada para evitar que se mova demasiado depressa.
É um dispositivo utilizado para iniciar e controlar uma reacção nuclear em cadeia auto-sustentada?
O núcleo de uma central nuclear ou de um reactor que não seja de potência, no qual a cisão nuclear pode ser iniciada e controlada numa reacção em cadeia auto-sustentada para gerar energia ou produzir radiação útil.
Porque é que os reactores de fusão são ineficientes?
Sem electrões, os átomos têm uma carga positiva e repelem-se. Isto significa que é necessário ter energias atómicas muito elevadas para que estas coisas possam ter fusão nuclear. As partículas de alta energia são o problema. É por isso que a fusão é difícil e a fissão é relativamente simples (mas ainda assim muito difícil).
Porque é que é necessário controlar esta reacção?
Se a reacção de fissão nas centrais nucleares não for controlada, a enorme quantidade de calor libertada durante este processo levará à explosão da central e causará a destruição fatal do ambiente e da humanidade. Por isso, é absolutamente necessário controlar a reacção de cisão nas centrais nucleares.
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Por que razão é utilizado um moderador num reactor nuclear?
Os neutrões lentos atingem os núcleos de urânio-235, provocando a sua fissão ou divisão e libertando neutrões rápidos. Os neutrões rápidos são absorvidos ou abrandados pelos núcleos num moderador de grafite, permitindo que neutrões lentos suficientes continuem a reacção de cisão em cadeia a um ritmo constante.
O que é a reacção em cadeia e como é controlada num reactor nuclear?
Uma reacção em cadeia refere-se a um processo em que os neutrões libertados na fissão produzem fissão adicional em pelo menos um outro núcleo. Este núcleo, por sua vez, produz neutrões e o processo repete-se. O processo pode ser controlado (energia nuclear) ou não controlado (armas nucleares).
O que é uma reacção em cadeia? Explique as dificuldades encontradas na manutenção de uma reacção em cadeia?
Se o tamanho do material físsil for pequeno, os neutrões emitidos escaparão do material físsil antes de abrandarem. É por isso que a reacção em cadeia não pode ser mantida. Eliminação: O tamanho do material físsil deve ser maior do que um tamanho crítico. … Se k = 1, a reacção em cadeia será constante.
O que é a fusão nuclear e porque é que ainda não a utilizamos para gerar electricidade?
Uma das principais razões pelas quais ainda não fomos capazes de aproveitar a energia de fusão é o facto de os seus requisitos energéticos serem incrivelmente elevados. Para que a fusão ocorra, é necessária uma temperatura de pelo menos 100.000.000 graus Celsius. Isto é pouco mais de 6 vezes a temperatura do núcleo do Sol.
Como é que os engenheiros nucleares se protegem das radiações?
Na verdade, a exposição à radiação dos trabalhadores nucleares tem registado uma tendência decrescente ao longo dos anos devido, em grande parte, à formação, à tecnologia e a uma ênfase constante na redução das fontes de radiação na central. … As paredes de protecção em betão e a protecção temporária em chumbo também podem ser utilizadas para limitar a exposição à radiação.
Que dois físicos criaram a primeira reacção nuclear auto-sustentada?
Actualmente, a escultura “Nuclear Power” de Henry Moore e a Biblioteca Mansueto ocupam a área na esquina da Ellis Avenue com a 57th Street onde Enrico Fermi e os seus colegas conceberam a primeira reacção nuclear em cadeia controlada e auto-sustentada, há 70 anos.
Qual é o objectivo do reactor nuclear?
Os reactores nucleares são o coração de uma central nuclear. Contêm e controlam reacções nucleares em cadeia que produzem calor através de um processo físico chamado fissão. Esse calor é utilizado para produzir vapor que faz girar uma turbina para gerar electricidade.
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Como funcionam os reactores de fusão nuclear?
As reacções de fusão nuclear alimentam o Sol e outras estrelas. Numa reacção de fusão, dois núcleos leves fundem-se para formar um único núcleo mais pesado. O processo liberta energia porque a massa total do núcleo único resultante é menor do que a massa dos dois núcleos originais. O excesso de massa é convertido em energia.
O que é que se passa entre a fissão e a fusão?
A principal diferença entre estes dois processos é que a cisão é a divisão de um átomo em dois ou mais átomos mais pequenos, enquanto a fusão é a fusão de dois ou mais átomos mais pequenos num átomo maior.
Qual é a diferença essencial entre o funcionamento de um reactor nuclear e o de uma bomba de fissão?
Qual é a diferença entre o material nuclear de uma bomba e o de um reactor? O reactor nuclear funciona utilizando a energia que é libertada quando o núcleo de um átomo pesado se divide. Este processo é designado por fissão. Nos reactores, a cisão ocorre quando os átomos de urânio são atingidos por neutrões de movimento lento.
O que é uma reacção em cadeia e como é mantida? Qual é a diferença entre uma reacção em cadeia controlada e não controlada? Explique com diagramas e exemplos claros.
Uma reacção nuclear em cadeia é convertida numa reacção em cadeia controlada através da regulação da quantidade de isótopos físseis presentes, da redução do tempo de reacção e da utilização de moderadores. Uma reacção em cadeia não controlada não tem medidas de controlo. As reacções em cadeia controladas são utilizadas nas centrais nucleares para produzir electricidade.
Porque é que os reactores nucleares precisam de um moderador e que substâncias são utilizadas como moderadores?
Os moderadores de neutrões são um tipo de material num reactor nuclear que funcionam para abrandar os neutrões rápidos (produzidos pela divisão de átomos em compostos cindíveis como o urânio-235), para os tornar mais eficazes na reacção de cisão em cadeia. … Por esta razão, os elementos mais leves tendem a ser moderadores mais eficientes.
Como é que a energia nuclear é controlada?
Nas centrais nucleares, os neutrões colidem com os átomos de urânio, dividindo-os. Esta divisão liberta neutrões do urânio, que por sua vez colidem com outros átomos, provocando uma reacção em cadeia. Esta reacção em cadeia é controlada por “barras de controlo” que absorvem os neutrões.
Porque é que não ocorre uma reacção em cadeia nas minas de urânio?
Por que razão não ocorre uma reacção em cadeia nas minas de urânio? A reacção em cadeia não ocorre nas minas de urânio natural puro devido à falta de material radioactivo no minério. A presença de urânio U-235 é muito menor e, para que a reacção em cadeia ocorra, a percentagem de U-235 deveria ser de cerca de 5%, mas é apenas de 0,7%.
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