FÍSICA E QUÍMICA A 10º A

Lição nº de Outubro de 2011  A formação estelar de elementos químicos

Nebulosa – as estrelas nascem de nuvens de gás e poeiras, no meio interestelar. Proto-estrela – nas nebulosas formam-se grumos de matéria que se contraem por acção da gravidade, aquecendo. Estrela tipo sol (M  8M 0 ) – a contracção da nuvem faz aumentar a temperatura, iniciando a fusão H em He. Gigante vermelha – no coração da estrela esgota-se o H, iniciando-se a fusão de He em C e O. Em volta do coração ocorre a fusão do H em He. A camada exterior dilata-se e fica avermelhada Nebulosa planetária – no final, já instável, a estrela ejecta as suas camadas externas no espaço interestelar. Ana branca – no seu centro fica o resíduo estelar, onde já não ocorrem fusões. Estrela maciça (M>8M 0 ) – a temperatura atingida é elevadíssima. Ocorre também a fusão do H em He. Supergigante vermelha – No coração da estrela vão-se esgotando os sucessíveis combustíveis: H, He, O, C, …, Fe. As fusões prosseguem nas camadas externas que se dilatam tomando a cor avermelhada. Supernova – o combustível acaba na estrela. As suas camadas externas são lançadas no Espaço, numa violenta explosão. São produzidos os elementos mais pesados, desde o Fe ao U Estrela de neutrões (M  25M 0 ) – o coração da estrela é um cadáver estelar muitíssimo denso, constituído, fundamentalmente, por neutrões. Buraco negro (M>25M 0 ) – devido à sua extrema densidade e não havendo nada que trave a contracção gravitacional, o resíduo estelar transforma-se num corpo que engole tudo à sua volta. Anã castanha – a pouco e pouco a anã branca vai perdendo energia e escurece.

Formação do hidrogénio e do hélio Formação do Universo Fusão do hidrogénio em hélio Fase principal da vida da estrela Fusão do hidrogénio em hélio Fusão do hélio em carbono e oxigénio Gigante vermelha Fusão do hidrogénio em hélio Fusão do hélio em carbono, oxigénio, …, ferro Supergigante vermelha Formação dos elementos de número atómico superior ao ferro até ao urânio. Morte da supergigante Formação do lítio, berílio, boro. Nucleossíntese interestelar

 Reações nucleares Reação nuclear – ocorre quando se dão transformações nos núcleos dos átomos, envolvendo grandes quantidades de energia: Reação fusão – ocorre quando núcleos leves se fundem dando origem a um núcleo maior e mais estável, libertando quantidades elevadas de energia. Reação fissão ou cisão – ocorre quando um núcleo pesado e instável divide-se em núcleos menores e mais estável, libertando partículas subatómicas e quantidades elevadas de energia. Exemplo:

Partículas subatómicas: protão – ; ; p + ou H + neutrão – ou n electrão – ; ; e - ou β - positrão – ; ; e + ou β + radiação alfa – ou radiação beta – electrão radiação gama –

A escrita das equações que traduzem as reações nucleares obedecem às seguintes regras : A soma dos números atómicos das partículas reagentes é igual à soma dos números atómicos das partículas dos produtos de reação. A soma dos números de massa das partículas reagentes é igual à soma dos números de massa das partículas dos produtos de reação.

 Aplicações das reacções nucleares Produção de energia – central nuclear Marcadores radioactivos, determinar a idade dos fósseis e de rochas Tratamento clínico Meio de diagnóstico Verificar anomalias nas peças das máquinas. Esterilizar alimentos, evitando o uso de pesticid as