Historia de energia nuclear

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A lei de Planck afirma que a energia de cada quantum é igual à freqüência de radiação eletromagnética multiplicada pela referida constante universal.

As descobertas de Planck representaram o nascimento de um novo campo para a física, conhecido como mecânica quântica e forneceu a base para pesquisas em campos como a energia nuclear.

A teoria da relatividade de Albert Einstein

Albert Einstein é o cientista mais importante do século XX. Einstein propôs a famosa equação E = mc2. Esta equação era uma equação revolucionária para estudos futuros na física nuclear, mas naqueles dias não estava disponível para prová-lo experimentalmente. Assim, E representa a energia e m representa a massa, ambos inter-relacionados pela velocidade da luz c. Esta equação relacionou as conversões de massa da energia, assim que poderia ser supor que ambas as entidades eram manifestações diferentes da mesma coisa

Modelo atômico de Bohr

Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr desenvolveu uma hipótese segundo a qual os elétrons foram distribuídos em camadas distintas (ou níveis quânticos) a alguma distância do núcleo. Assim, a configuração eletrônica dos vários elementos são constituídos.

Para Bohr, os elétrons revolvem órbitas estacionárias das quais nenhuma radiação é emitida. Assim, o velho conceito do átomo como indivisível, inerte e simplesmente enterrado, ea hipótese de uma estrutura complexa que mais tarde daria manifestações de energia complicadas.

A descoberta do nêutron

A descoberta do nêutron foi feita por James Chadwick em 1932. Chadwick "mediu" a massa da partícula nova que deduz que era similar à massa do protão mas com uma carga eletricamente neutra. Assim observado que o núcleo atômico consistia de nêutrons e prótons, o número de prótons igual a elétrons.

Com sua descoberta, Chadwick conseguiu um "projétil" com características ideais para causar reações nucleares.

A descoberta da radioatividade artificial

O casamento de Frederic Joliot e Irene Curie foram os descobridores da radioatividade artificial.

As conclusões do casamento Joliot-Curie baseavam-se na idéia de que a radioatividade, até então natural, poderia ser produzida pelo homem, construindo elementos radioativos por bombardeamento com partículas alfa de alguns elementos químicos

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A descoberta da fissão nuclear

Em 1938, na véspera da Segunda Guerra Mundial, uma equipe de pesquisadores alemães no Instituto Kaiser Wilhelm em Berlim, com Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner e Otto Frisch, interpretou o fenômeno da fissão nuclear, identificando o elemento de bário como Resultado do núcleo dividido de urânio.

Primeiros estudos sobre fissão nuclear foram realizados por Otto Hahn e Lise Meitner, com base nos resultados obtidos pelo casamento Joliot-Curie, que através de análise cuidadosa encontrou um elemento de número atômico intermediário em uma amostra de urânio bombardeado com nêutrons

Lise Meitner e Otto Frisch podem inferir que ao bombardear urânio com nêutrons, os núcleos de urânio capturaram um nêutron e foram divididos em dois fragmentos, emitindo uma grande quantidade de energia. Foi a descoberta da cisão nuclear.

A bomba atómica

Muitas das grandes invenções da história têm origem Militar. O caso da energia nuclear não é uma exceção.

O Projeto Manhattan

Em 1939, no início da Segunda Guerra Mundial, Albert Einstein recomenda ao Presidente dos Estados Unidos, FD Roosevelt, que desenvolva a bomba atômica. Einstein explicou que através da pesquisa conduzida por Enrico Fermi e Leo Szilard, nos Estados Unidos, e Frédéric Joliot e sua esposa Irene Joliot-Curie em França, logo seria possível desencadear uma cadeia nuclear de reação que liberaria uma grande quantidade de energia . Este procedimento também permitiria a construção de um novo tipo de bombas.

Einstein também mencionou a escassez de reservas de urânio nos Estados Unidos e que as minas deste mineral estavam na antiga Tchecoslováquia e no Congo Belga. Einstein propôs a colaboração entre cientistas e a indústria para desenvolver esta bomba atômica o mais rapidamente possível.

Além disso, relatou que a Alemanha tinha parado a venda do urânio das minas checas, que o Reich tinha tomado sobre. Isso poderia significar que os cientistas do Instituto Kaiser Wilhelm também poderiam estar experimentando a cisão nuclear.

O medo de Albert Einstein sobre a guerra nuclear foi um resultado de seu conhecimento profundo do progresso da pesquisa neste campo. Teve que emigrar aos Estados Unidos em 1933 de Alemanha no início da perseguição dos Jews.

Parte de uma carta escrita por Albert Einstein:

"Trabalho recente de E. Fermi e Szilard LS ... deixe-me assumir que o elemento químico urânio ... pode se tornar uma fonte de energia muito importante novo ... Nos últimos quatro meses a possibilidade de criar uma cadeia de reação nuclear usando Uma grande quantidade de urânio aumentou.Esta reação resultaria em grandes quantidades de energia e novos elementos semelhantes ao raio ... Este novo fenômeno também levar à construção de bombas ...

Dada esta situação, recomendo manter algum contato entre o governo eo grupo de físicos trabalhando em conjunto sobre as reações em cadeia nucleares na América

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Uma maneira possível de conseguir isso pode ser que você possa atribuir essa responsabilidade a uma pessoa em quem confia.

Sua tarefa a este respeito poderia ser a seguinte: ... assegurar o fornecimento de urânio para os Estados Unidos ... acelerar o trabalho experimental ... levantar fundos ... "

Roosevelt recebeu esta carta sem ilusão excessiva, e criou uma comissão para assumir a responsabilidade de todas as questões mencionadas pelo cientista.

Entre 1940 e 1941 alguns sistemas de medição continham urânio-grafite. Glen Seaborg descobriu um elemento artificial em 1940: plutônio-239, que poderia ser usado para o posterior fabrico da bomba atómica.

A construção da bomba foi confiada