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Reações de Fusão nas Estrelas

Química

As reações de fusão são aquelas em que dois núcleos de átomos de massas menores se unem para a formação de um núcleo maior. A fusão nas estrelas se dá no seu centro, em altas temperaturas. No Sol ela ocorre principalmente na fusão dos isótopos de hidrogênio para a formação de isótopos de hélio.
A explosão de uma estrela libera os elementos químicos formados nela por meio de fusão
A explosão de uma estrela libera os elementos químicos formados nela por meio de fusão
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Normalmente essas reações ocorrem entre o hidrogênio e seus isótopos. Os isótopos do hidrogênio () são o deutério (D), que tem um próton e um nêutron em seu núcleo (), e o trítio (T) que possui um próton e dois nêutrons  ().

Reação de fusão genérica entre isótopos de hidrogênio com a formação de um núcleo de isótopo de hélio

Esse tipo de reação libera muito mais energia que as reações químicas e mais até do que as reações nucleares de fissão. A bomba de hidrogênio, por exemplo, que é conseguida com a fusão de um deutério e um trítio, tem um poder de destruição cerca de 700 vezes maior que a bomba de Hiroshima, que foi uma bomba de fissão nuclear.

As reações nucleares estão presentes nos astros como as estrelas, incluindo o próprio Sol.

Visto que essas reações ocorrem com altas temperaturas, o núcleo das estrelas é o lugar ideal para elas acontecerem. Essas são reações em cadeia, ou seja, os produtos formados iniciam novas reações e podem continuar realizando fusões com outros núcleos, e assim sucessivamente.

No caso das estrelas, inicia-se na fusão de dois prótons, com formação de um núcleo de deutério (dêuteron), um nêutron (responsável pela liberação de energia) e um elétron. Posteriormente, esse dêuteron formado se funde com um próton, originando o hélio-3. Esse hélio-3 realiza uma fusão com outro átomo de hélio-3 e dá origem ao hélio-4 e a dois prótons. E assim sucessivamente, com a formação desses e de outros elementos. O Sol transforma, em seu núcleo, várias centenas de milhões de toneladas de hélio, a cada segundo. Por isso ele é muito mais rico em hidrogênio e hélio do que a Terra.

Reações de fusão em cadeia que ocorrem nas estrelas.

Com o tempo as estrelas acabam morrendo e, quando isso ocorre, algumas ejetam todos os elementos químicos conhecidos (a maioria deles, inclusive, foi formada dentro das próprias estrelas). Esses elementos se misturam ao material interestelar para formar novas estrelas e outros corpos celestes, incluindo planetas, como o nosso, com toda a sua variedade de elementos; assim como para entender como se processam essas reações e qual a composição desses astros fez com que o homem pudesse prever com maior exatidão o tempo de vida deles; além de formular teorias sobre o surgimento do universo e dos elementos que o compõem, entre outros dados de grande interesse humano.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Reações de Fusão nas Estrelas"; Brasil Escola. Disponível em <http://brasilescola.uol.com.br/quimica/reacoes-fusao-nas-estrelas.htm>. Acesso em 20 de outubro de 2017.

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