Vamos mergulhar profundamente no mundo microscópico dos elementos e dos átomos para compreendermos esses blocos de construção fundamentais da matéria, devemos começar por definir o que é um elemento.
Um elemento é uma substância pura composta por átomos idênticos, todos caracterizados pelo mesmo número de protões no núcleo. Esses protões conferem ao elemento as suas propriedades únicas e identificam-no numa tabela chamada periódica. No entanto, os átomos de um elemento podem variar no número de neutrões do seu núcleo, chamando-se a essa variabilidade isótopos do mesmo elemento.
A interação entre elementos ocorre principalmente através dos seus eletrões. Os eletrões, que orbitam em torno do núcleo em camadas ou níveis de energia, determinam as propriedades químicas dos átomos e a sua capacidade para formar ligações químicas. Quando os átomos interagem, os eletrões das suas camadas exteriores podem ser compartilhados, perdidos ou ganhos, resultando em ligações químicas e na formação de moléculas.
As reações químicas ocorrem quando os átomos de diferentes elementos se agrupam ou desagrupam para formar novas substâncias. Essas reações envolvem a quebra e a formação de ligações químicas, mas não alteram a identidade dos átomos envolvidos. Noutras palavras, os elementos originais permanecem os mesmos na reação química, apenas mudam as suas configurações moleculares.
Por outro lado, as reações nucleares ou também chamadas atómicas ocorrem no núcleo do átomo e envolvem mudanças na estrutura nuclear. Essas reações podem ser de dois tipos: fissão nuclear e fusão nuclear. Na fissão nuclear, o núcleo de um átomo pesado divide-se (fissura-se) em fragmentos menores, libertando uma grande quantidade de energia. Na fusão nuclear, usam-se núcleos de átomos leves que se agregam para formar um núcleo mais pesado, libertando ainda mais energia. Nos dois casos é necessário fornecer uma quantidade apreciável de energia para gerar a reação nuclear.
O processo pelo qual os átomos alteram os seus núcleos durante uma reação nuclear envolve mudanças na composição de protões e neutrões nos átomos dos produtos finais, o que significa que os elementos iniciais se transformam noutros elemntos diferentes. Isso ocorre através da emissão (bombardeamento) dos átomos iniciais com partículas subatômicas, como protões, neutrões, ou radiação eletromagnética, como raios gama.
Em suma, enquanto as reações químicas lidam com as interações dos elétrons e resultam na formação de novas substâncias mantendo a identidade dos elementos, as reações nucleares alteram a composição do núcleo dos átomos, transformando um elemento noutro(s) e libertando quantidades significativas de energia,. Essa compreensão é fundamental para explorar e manipular as propriedades da matéria na escala molecular e atômica.
Por outro lado enquanto numa reação química pode haver libertação de energia ou absorção de energia, nas reações nucleares há sempre libertação de energia: muita na fissão além da emissão de radiação nuclear e muito mais energia na fusão onde não se considera a emissão de radiação nuclear.
PensaCM
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