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Fisica/Matem.

O poder dos núcleos

Tudo o que ocupa lugar no espaço é composto de partículas muito pequenas denominadas de átomos. Apesar de o nome sugerir que essas partículas são fundamentais, elementares, no sentido em que não podem ser divididas, isso não é verdade. Os átomos podem ser divididos e são compostos de partículas menores.

Sem entrar nos meandros atuais sobre a estrutura dos átomos, ficando apenas no clássico, elétrons orbitam a região central do átomo, região essa denominada de núcleo, que contém prótons e nêutrons. Os elétrons são responsáveis pelas ligações entre os átomos formando assim as moléculas e por fim tudo o que existe. Sem elétrons não há nada.

Para fazer isso os elétrons estão viajando a velocidades enormes em espaços bem pequenos e assim estão quase em toda a parte ao redor do núcleo. Quando vemos um ventilador em funcionamento sabemos que as pás possuem espaços entre elas, contudo não conseguimos perceber visualmente essas pás, e muito menos se deve tentar colocar o dedo nesses espaços com o ventilador em movimento. Pois é! As pás do ventilador completam poucas voltas por segundo. Um elétron realiza bilhões e muitos bilhões de voltas por segundo.

Com toda essa rapidez e contando com a massa do elétron que lhe atribui tendência de movimento retilíneo, pois é inércia, o que mantém os elétrons em órbita? Os prótons possuem carga positiva, oposta a carga negativa dos elétrons, e assim entre o núcleo e os elétrons existe uma força atrativa. Cada próton é quase 2000 vezes mais massivo que um elétron. Os elétrons não conseguem na prática deslocar os núcleos, mas esses últimos conseguem manter os elétrons em órbita, impedindo que esses escapem dos átomos.

Esse é um poder dos núcleos atômicos. Garantir que os elétrons fiquem em órbita para realizar ligações químicas.

E os nêutrons o que fazem?

A partir do elemento hélio os núcleos possuem pelo menos dois prótons. Esses prótons eletricamente se repelem, mas devem permanecer no núcleo para garantir a presença em órbita dos elétrons. Os nêutrons tem esse papel. Atrair os prótons e a si mesmos por uma força atrativa de ação exclusiva no núcleo dos átomos. A força nuclear forte. Esse é o segundo poder dos núcleos atômicos.

Essa tensão que existe entre prótons e nêutrons produz uma energia potencial que se liberada é conhecida como energia nuclear, que alimenta dos reatores nucleares de produção de energia elétrica, navios, submarinos, ou mesmo produz elementos radioativos para uso terapêutico.

Se um núcleo é muito grande, no sentido em que possui muitos prótons, ele irá possuir também muitos nêutrons, de fato mais nêutrons que prótons. Mas a partir de certo ponto, exatamente acima de 83 prótons, os nêutrons não conseguem mais conter a eventual explosão dos núcleos. Esses são os núcleos radioativos.

Um núcleo instável pode reduzir sua tensão interna emitindo partículas ou energia, se quebrando em pedaços menores. Para isso é necessária outra força nuclear, a força nuclear fraca. Esse é o terceiro poder dos núcleos atômicos. Emitir o excesso de energia buscando se estabilizar, que é a condição física básica de todo sistema que possui muita energia.

Os núcleos atômicos são poderosos.

Um vídeo do Youtube que de fato é um filme sobre o poder dos núcleos atômicos (1957), com introdução em preto e branco e inglês, mas o programa principal está colorido, apresentado por Walt Disney, e dublado, pode ser visto em https://www.youtube.com/watch?v=TW1HTyTissw

Abaixo um vídeo rapidinho sobre Energia Nuclear.

Sobre o autor

Sérgio Sato

Sérgio Sato

Professor universitário há 35 anos de Física e Matemática. Avaliador no INEP/MEC. Motociclista. Entusiasta do conhecimento.

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