Como um átomo perde Prótons

Os átomos são os blocos de construção fundamentais de toda a matéria. Os átomos consistem de um núcleo denso, positivamente carregado que contém prótons e nêutrons. Elétrons carregados negativamente orbitam o núcleo . Todos os átomos de um elemento particular, possuem o mesmo número de protões , conhecido como o número atómico . Existem dois processos gerais pelos quais um átomo pode perder prótons. Uma vez que um elemento é definido pelo número de protões em seus átomos , quando um átomo perde protões , torna-se um elemento diferente . Radioactive Decay

Radioactive

Uma maneira um átomo perde prótons é através de decaimento radioativo , o que ocorre quando um átomo tem um núcleo instável . A estabilidade de um núcleo depende da proporção dos protões de neutrões . Para os elementos mais pequenos , tais como o carbono e oxigénio , o número de protões é aproximadamente igual ao número de neutrões , e os núcleos são estáveis ​​. Para elementos mais pesados, como o urânio eo plutônio , há muitos mais nêutrons do que prótons , e os núcleos desses elementos são extremamente instáveis ​​. Na verdade, todos os elementos que têm mais de 83 prótons são instáveis ​​. Os três tipos de decaimento radioativo são conhecidos como alfa, beta e gama.

Alpha Decay

decadência

Alpha é a única maneira em que um átomo vai perder espontaneamente prótons. Uma partícula alfa consiste de dois prótons e dois nêutrons . É , essencialmente, o núcleo de um átomo de hélio . Depois de submetido a um átomo de emissão de um alfa , tem menos dois protões e torna-se um átomo de um elemento diferente . Um tal processo é , quando um átomo de urânio – 238 ejecta uma partícula alfa e o átomo resultante é , em seguida, de tório -234 . Decaimento alfa continuará a ocorrer até um átomo com resultados estáveis ​​de núcleo. As partículas alfa são relativamente grandes e são rapidamente absorvidos . Por isso, eles não vão muito longe através do ar e não são tão perigosos como os outros tipos de decaimento radioativo .

Cisão Nuclear

O outro processo pelo qual um átomo pode perder prótons é conhecida como fissão nuclear. Na fissão nuclear, um dispositivo é utilizado para acelerar nêutrons em direção ao núcleo de um átomo . A colisão dos nêutrons com o átomo faz com que o núcleo do átomo se separar em fragmentos. Cada fragmento é cerca de metade da massa do átomo original.

Quando somados , no entanto , a soma das massas dos fragmentos não é igual à massa do átomo original. Isto porque vários neutrões são normalmente emitidos como os fragmentos de átomos e uma parte da massa é convertida em energia . Na verdade, uma pequena quantidade de matéria gera uma quantidade enorme de energia.

Aplicações da fissão

A aplicação comum para a fissão nuclear é a geração de energia nuclear. Em uma usina de energia nuclear , a energia de fissão é utilizada para aquecer a água , o que gera vapor para girar uma turbina e gerar eletricidade. Cerca de 20 por cento da eletricidade nos Estados Unidos vem de usinas nucleares.

Outra aplicação da fissão nuclear é a fabricação de armas nucleares. Em uma arma nuclear , um dispositivo de disparo é usado para iniciar a fissão . Uma fragmentação leva a outra , resultando em uma reação em cadeia que libera uma quantidade enorme de energia destrutiva .

Considerações

As únicas duas maneiras pelas quais os átomos perdem prótons é através decaimento radioativo e fissão nuclear. Ambos os processos só ocorrerá em átomos que possuem núcleos instáveis ​​. É bem conhecido que ocorre naturalmente radioactivamente e espontaneamente . De acordo com J. Marvin Herndon, há também evidências que sugerem que a fissão nuclear ocorre naturalmente no manto e núcleo da Terra , não apenas em dispositivos feitos pelo homem, como bombas nucleares ou reatores de usinas de energia .