A diferença entre fissão nuclear e fusão nuclear

Quando falamos em energia nuclear voltada para a produção de eletricidade, falamos mais da fissão nuclear. A fusão ocorre nas estrelas e não é dominada pelo ser humano. Há uma grande diferença entre fissão nuclear e fusão nuclear, e manipular cada uma possui suas particularidades.

A energia nuclear hoje está focada principalmente na geração de energia elétrica e na manipulação de armas — como mísseis e bombas nucleares. Além disso, a miniaturização de reatores nucleares permitiu a utilização dessa energia em submarinos. Um submarino nuclear pode, em parâmetros de energia, possuir uma autonomia de anos. Sua autonomia é limitada apenas pelos recursos necessários para a manutenção da vida dos tripulantes e pela capacidade de tempo da presença em espaços confinados, que é muito estressante e exige grande controle emocional.

A energia nuclear, quando utilizada em larga escala, é relativamente barata, e se bem manipulada, extremamente segura. No entanto, casos como o acidente de Chernobyl nos demonstram o perigo da energia nuclear quando há uma má gestão, corrupção e omissão entre os responsáveis pela segurança e funcionamento do equipamento.

Qual é a diferença entre fissão nuclear e fusão nuclear?

A diferença entre fissão nuclear e fusão nuclear é bem clara, já que as duas funcionam de maneira completamente diferente uma da outra. O próprio nome das duas reações já sugere o funcionamento de ambas.

Fissão nuclear

A fissão nuclear é a maneira que o ser humano utiliza, hoje, para extrair a energia dos átomos, tanto em reatores, quando em bombas atômicas por fissão. Ela ocorre quando dividimos um átomo em duas partes. Os materiais mais utilizados na fissão nuclear são o urânio e o plutônio.

A fissão em uma usina é como uma bomba nuclear controlada. Você lança nêutrons em alguns átomos de urânio ou plutônio. Vamos utilizar como exemplo o urânio 235. A fissão funciona da seguinte maneira: você lança um nêutron em um átomo de urânio-235. O átomo absorve o nêutron e se tona o urânio-236, um isótopo extremamente instável do urânio. Por ser tão instável, ele se divide em duas partes, formando bário, criptônio e liberando uma grande quantidade de energia.

A fissão nuclear também libera alguns nêutrons. Portanto, é uma reação em cadeia, já que a liberação desses nêutrons causa a fissão de novos átomos.

As bombas nucleares convencionais utilizam a fissão nuclear como meio de funcionamento, assim como as usinas. O ponto negativo da fissão é a produção de lixo radioativo, dificultando o deu descarte seguro.

Fusão nuclear

Já a fusão nuclear é o meio no qual funcionam as estrelas e as bombas de hidrogênio. A fusão é muito mais poderosa e eficiente do que a fusão nuclear. No entanto, é muito mais difícil de se dominar de maneira a produzir a energia com eficiência. A criação de reatores de fusão nuclear para a produção de eletricidade é uma das principais metas da física atômica hoje, já que além de mais poderosa, é mais limpa, por não gerar resíduos radioativos como gera a fissão.

A fusão nuclear é mais difícil do que a fissão pois ela ocorre quando há pressão e calor suficiente para fundir dois ou mais átomos em um só, produzindo outro elemento mais pesado. É por isso que as estrelas são a forja de boa parte dos elementos. Elas utilizam o hidrogênio, convertendo em outros materiais, mais leve que o ferro. Elementos mais pesados do que o ferro, podem ser produzidos e espalhados pelo universo através das supernovas.

Vamos utilizar como exemplo a fusão do deutério e o trítio. Ambos são isótopos do hidrogênio, o elemento mais utilizado na fusão nuclear dentro das estrelas, já que é o elemento mais abundante do universo.

A imagem abaixo ilustra uma reação de fusão. Ao colocar um átomo de deutério e um átomo de trítio sob calor e pressão suficiente, eles se fundem, formando o hélio e liberando um nêutron e muita energia.

Com pressão suficiente, podemos também fundir o hélio e outros elementos mais pesados.

Ainda não dominamos a tecnologia, a não ser em bombas de hidrogênio. No entanto, em um ambiente mais controlado, dentro de um reator, há mais dificuldade. A dificuldade principal é produzir mais energia do que se gasta para manter o reator. Na teoria, isso é mais que plausível, mas alcançar o domínio técnico para tal já é outra história, já que um reator de fusão é basicamente uma simulação de um núcleo de uma estrela.