Por que não podemos usar o Protium na fusão nuclear?
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Resposta:
A fusão do prótio é possível porque o sol funde o prótio para produzir o deutério. Apenas é muito pouco prático. Quando o prótio se funde, forma-se o Hélio-2 altamente instável (também conhecido por diproton) O Hélio-2 decai ao emitir um protão porque já passou a linha de gotejamento do protão. Se ultrapassar este limite, o núcleo decai ao emitir um protão ou neutrão. A razão pela qual o sol pode fundir o protão é porque o sol esmaga o protão tão perto um do outro que na realidade abranda a emissão do protão. Por conseguinte, tem uma maior probabilidade de decomposição beta para formar o deutério.
Se utilizarmos um (reactor) Tokamak para fundir o prótio, seria extremamente difícil não só devido à sua impraticabilidade, mas também porque requer mais energia para fundir o prótio em conjunto. Se considerarmos o Deutério, ele tem um neutrão extra no núcleo. Este neutrão extra ajuda os núcleos a ligarem-se, para que não seja necessário apertá-los tão perto um do outro. Como vê, a energia potencial coulomb é exponencial. Longe do núcleo, quase não existe energia potencial coulomb. Não é só até se chegar ao interior a fentómetros do núcleo, quando as necessidades energéticas disparam. Mesmo apenas um neutrão extra facilitará a fusão dos núcleos. Seria ainda mais fácil fundir o trítio porque existem dois neutrões em vez de um, daí a força forte poder ajudar a fundir os núcleos ainda mais. No entanto, uma desvantagem da utilização do trítio é obviamente que este é radioactivo. Assim, se houver um acidente, o trítio será libertado no ambiente causando impactos negativos nos seres humanos nas proximidades da instalação. No entanto, o trítio é um fraco emissor de (radiação) beta e é muito mais leve do que o ar. Assim, os efeitos de uma " fusão " do trítio não estão nem perto dos efeitos de uma fusão de um reactor de fissão.
A reacção de fusão mais eficiente deve ser a fusão de trítio para formar Hélio. Quando o trítio se funde um com o outro, forma-se Hélio-6. No entanto, o Hélio 6 decai rapidamente em Lítio 6.
Na realidade, a reacção de fusão mais eficiente seria a fusão do trítio com Deutério. Quando estes dois isótopos se fundem, forma-se o Hélio-5. O Hélio-5 tem uma vida extremamente curta, decaindo por emissão de neutrões para o Hélio-4 com uma meia vida incrivelmente curta de 7,6e-22 segundos.
Uma reacção Trítio-Trítio libertará uma energia 'imediata' de 12,3MeV e libertará uma energia adicional de 3,5MeV quando o Hélio-6 beta se decompuser.
No entanto, uma reacção Tritium-deuterium libertará uma energia imediata de 25,7MeV, mais do dobro da de uma reacção de fusão T-T. Assim, uma reacção de Trítio-Deutério é a reacção de fusão mais eficiente.
Assim, é possível fundir o prótio, apenas seria altamente impraticável.
Espero ter ajudado!
Bons estudos!
Boa sorte!
Assim, se houver um acidente, o trítio será libertado no ambiente causando impactos negativos nos seres humanos nas proximidades da instalação. No entanto, o trítio é um fraco emissor de beta e é muito mais leve do que o ar. Assim, os efeitos de uma « fusão » do trítio não estão nem perto dos efeitos de uma fusão de um reactor de fissão. A reacção de fusão mais eficiente deve ser a fusão de trítio para formar Hélio.
Quando o trítio se funde um com o outro, forma-se Hélio-6. Na realidade, a reacção de fusão mais eficiente seria a fusão do trítio com Deutério. Uma reacção Trítio-Trítio libertará uma energia 'imediata' de 12,3MeV e libertará uma energia adicional de 3,5MeV quando o Hélio-6 beta se decompuser. No entanto, uma reacção Tritium-deuterium libertará uma energia imediata de 25,7MeV, mais do dobro da de uma reacção de fusão T-T.
Assim, uma reacção de Trítio-Deutério é a reacção de fusão mais eficiente.
Espero ter ajudado...
Bons estudos