A bomba reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação…

A bomba reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação em cadeia ANDRADE, C. D. Poesia completa e prosa . Rio de Janeiro: Aguilar, 1973 (fragmento). Nesse fragmento de poema, o autor refere-se à bomba atômica de urânio. Essa reação é dita “em cadeia” porque na

GABARITO: C

A questão aborda o funcionamento da bomba atômica de urânio, cujo princípio fundamental é a fissão nuclear. A reação em cadeia é o processo que permite a liberação massiva e instantânea de energia. O raciocínio para a resolução é o seguinte:

1. O processo inicia-se quando um núcleo de ${}^{235}\text{U}$ captura um nêutron térmico, tornando-se instável.
2. Esse núcleo instável sofre fissão (divisão), quebrando-se em núcleos menores (como Bário e Criptônio) e liberando uma quantidade significativa de energia.
3. Fundamentalmente, cada fissão libera, em média, de 2 a 3 nêutrons secundários.
4. Esses nêutrons liberados colidem com outros núcleos de ${}^{235}\text{U}$ vizinhos, provocando novas fissões em uma progressão geométrica. É essa realimentação por nêutrons que caracteriza a "reação em cadeia" citada no poema.

Análise das alternativas:

• Incorreta. O aluno confunde a ativação de uma reação nuclear com a de uma reação química de combustão, onde o calor liberado fornece a energia de ativação para as moléculas vizinhas. Embora a fissão libere calor, o agente que sustenta a continuidade da reação nuclear são os nêutrons, e não a energia térmica. O erro pedagógico é tratar a fissão como uma queima comum, onde $Q_{\text{liberado}} \rightarrow E_{\text{ativação}}$.
• Incorreta. O aluno confunde o conceito de enriquecimento de urânio (processo físico-químico prévio à bomba para aumentar a concentração de ${}^{235}\text{U}$) com o resultado da fissão. A energia liberada não transforma ${}^{238}\text{U}$ em ${}^{235}\text{U}$; na verdade, o ${}^{238}\text{U}$ pode capturar nêutrons para se tornar Plutônio-239, mas isso não é o que sustenta a cadeia da bomba de urânio. O erro consiste em acreditar que a reação gera seu próprio combustível: ${}^{238}\text{U} + \text{energia} \rightarrow {}^{235}\text{U}$.
• Correta. A definição de reação em cadeia na fissão nuclear é precisamente a utilização dos nêutrons produzidos em uma etapa para iniciar as etapas subsequentes.
• Incorreta. O aluno comete um erro conceitual grave ao trocar "fissão" (divisão) por "fusão" (união). Além disso, a fusão de núcleos pesados como o Urânio é energeticamente desfavorável e não ocorre em bombas atômicas. O aluno assume erroneamente que ${}^{235}\text{U} + {}^{238}\text{U} \rightarrow \text{fusão}$, quando a bomba de Hiroshima baseia-se na quebra do núcleo.
• Incorreta. Além do erro de trocar fissão por fusão, a alternativa sugere a formação de elementos mais pesados. Na fissão, os produtos são mais leves que o reagente inicial. O erro pedagógico é inverter a termodinâmica nuclear, supondo que a união de átomos grandes liberaria a energia da explosão, quando na verdade a conta de massa de repouso resultaria em $m_{\text{final}} > m_{\text{inicial}}$ para fusão de elementos pesados, consumindo energia em vez de liberá-la.