Em 1919, com uma fonte de partículas a, Rutherford bombardeou o gás nitrogênio obtendo o átomo de flúor, que por ser instável gerou hidrogênio e oxigênio.

14,7N + 4,2a => 18,9F => 1,1H + 17,8O

Tal bombardeamento de núcleos com partículas foi oriundo de pesquisas dos cientistas. O bombardeamento do berílio com partículas a, possibilitou a obtenção de radiações enormemente penetrantes, “os raios de berílio”. Chegou-se à conclusão de que tais raios eram nêutrons.

9,4Be + 4,2a => 12,6C + 1,0n (nêutron)

Pelo fato dos nêutrons não terem carga, podem atravessar os materiais com facilidade, na medida em que não são repelidos pelos núcleos.

Para isto, usam-se os aceleradores, como o de Van de Graaff.

As Reações nucleares

As Reações nucleares são aquelas interações que ocorrem entre partículas nucleares e núcleos atômicos sem que varie o número total de prótons e nêutrons. A energia nuclear é aquela que se libera em conseqüência de uma reação nuclear. As mais importantes, do ponto de vista da produção de energia, são a fissão e a fusão nuclear.

Energia nuclear

De um modo geral, a energia pode ser definida como capacidade de realizar trabalho ou como o resultado da realização de um trabalho. Na prática, a energia é melhor entendida do que definida.

Quando se olha para o Sol, tem-se a sensação de que ele é dotado de muita energia, devido à luz e ao calor que emite constantemente.

O Uso da Energia

A humanidade tem procurado usar a energia que a cerca e a energia do próprio corpo, para obter maior conforto, melhores condições de vida, maior facilidade de trabalho, etc.
Para a fabricação de um carro, de um caminhão, de uma geladeira ou de uma bicicleta, é preciso Ter disponível muita energia elétrica, térmica e mecânica.

A energia elétrica é muito importante para as indústrias, porque torna possível a iluminação dos locais de trabalho, o acionamento de motores, equipamentos e instrumentos de medição.

Para todas as pessoas, entre outras aplicações, serve para iluminar as ruas e as casas, para fazer funcionar os aparelhos de televisão, os eletrodomésticos e os elevadores. Por todos esses motivos, é interessante converter outras formas de energia em energia elétrica.

O Átomo

Por muito tempo, pensou-se que o átomo, seria a menor porção da matéria e teria uma estrutura compacta. Atualmente, sabemos que o átomo é constituído por partículas menores (subatômicas), distribuídas numa forma semelhante à do sistema Solar.

Existe um núcleo, onde fica concentrada a massa do átomo, equivalente ao Sol, e minúsculas partículas que giram em seu redor, denominadas elétrons, correspondentes aos planetas (é claro que os elétrons não em órbitas e sim em orbitais- região que delimita a presença mais intensa do elétron no espaço, logo a comparação não é tão correta, mas vale a idéia). Os elétrons são partículas de carga negativa e massa muito pequena.

O átomo possui grandes vazios, onde ocorre a provável presença dos elétrons.

Estrutura do núcleo

O núcleo do átomo é constituído de partículas de carga positiva, chamadas prótons, e de partículas de mesmo tamanho mas sem carga, denominadas nêutrons. Existem ainda outras partículas bem menores do que os prótons ou os nêutrons, elas são chamadas de subpartículas e são os neutrinos, múons, píons, pósitron, bárion, núcleon, hyperon, méson, hádron, lépton, bóson, férmion, quarks, sendo que cada uma dessas têm outras subdivisões.

Prótons e nêutrons são mantidos juntos no núcleo pr forças, até o momento, não são totalmente identificadas, chamando-as de partículas virtual.

A energia nuclear

Os prótons têm a tendência de se repelirem, porque têm a mesma carga (positiva). Como eles estão juntos no núcleo, comprova-se a realização de um trabalho para manter essa estrutura, implicando, em conseqüência, na existência de energia no núcleo dos átomos com mais de uma partícula.

A energia que mantém os prótons e nêutrons juntos no núcleo é a energia nuclear, sendo essa de magnitude extraordinária, sendo usada de formas diversas pelo homem, desde bombas nucleares à aplicação na medicina.