O que é Fissão?

Exemplo 33.12 (Uma fissão, pesada)

Uma rota frequente, pelo Método 33.7:

Antes: $1.00866 + 234.99350 = 236.002\,16\,\mathrm{u}$. Depois: $93.89450 + 139.89200 + 2 \times 1.00866 = 235.803\,82\,\mathrm{u}$. Logo $\Delta m = 0.198\,34\,\mathrm{u}$ e $E \approx 185\,\mathrm{MeV}$; contando os decaimentos posteriores dos fragmentos radioativos (Capítulo 32), cada fissão vale cerca de $200\,\mathrm{MeV}$ — alguns $\mathrm{eV}$ compram um átomo de carvão.

Exemplo 33.17 (D–T, pesada)

Antes: $2.01355 + 3.01550 = 5.029\,05\,\mathrm{u}$; depois: $4.00151 + 1.00866 = 5.010\,17\,\mathrm{u}$; logo $\Delta m = 0.018\,88\,\mathrm{u}$ e $E \approx 17.6\,\mathrm{MeV}$, quatro quintos dela no nêutron — menos do que uma fissão, mas a partir de cinco núcleons em vez de $236$: cerca de $3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}$ por quilograma de combustível, quatro vezes a fissão. O hélio-4 (Exemplo 33.6) é, de novo, a cinza.

Exemplo 33.21 (A escada de energia, por quilograma)

Energia por quilograma de combustível: carvão, $3.0 \times 10^{7}\,\mathrm{J}$; urânio-235 por fissão, $8.2 \times 10^{13}\,\mathrm{J}$; deutério–trítio por fusão, $3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}$; conversão total ($E = mc^2$), $9.0 \times 10^{16}\,\mathrm{J}$. Seis ordens de grandeza separam a química do núcleo — a razão pela qual um reator é reabastecido por caminhão e uma usina a carvão, por composição ferroviária.