Física · Glossário

O que é Fusão?

Definição 33.16 Física do ensino médio · Capítulo 33 — Energia nuclear: fissão, fusão, E=mc2

A fusão é a junção de dois núcleos leves num núcleo mais pesado e mais fortemente ligado. A reação mais acessível casa o deutério com o trítio, os isótopos pesados do hidrogênio (Capítulo 19):

12H+13H24He+01n.{}^{2}_{1}\mathrm{H} + {}^{3}_{1}\mathrm{H} \longrightarrow {}^{4}_{2}\mathrm{He} + {}^{1}_{0}\mathrm{n}.

Exemplos

Exemplo 33.17 (D–T, pesada)

Antes: 2.01355+3.01550=5.02905u2.01355 + 3.01550 = 5.029\,05\,\mathrm{u}; depois: 4.00151+1.00866=5.01017u4.00151 + 1.00866 = 5.010\,17\,\mathrm{u}; logo Δm=0.01888u\Delta m = 0.018\,88\,\mathrm{u} e E17.6MeVE \approx 17.6\,\mathrm{MeV}, quatro quintos dela no nêutron — menos do que uma fissão, mas a partir de cinco núcleons em vez de 236236: cerca de 3.4×1014J3.4 \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, 3.0×107J3.0 \times 10^{7}\,\mathrm{J}; urânio-235 por fissão, 8.2×1013J8.2 \times 10^{13}\,\mathrm{J}; deutério–trítio por fusão, 3.4×1014J3.4 \times 10^{14}\,\mathrm{J}; conversão total (E=mc2E = mc^2), 9.0×1016J9.0 \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.

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