Temas da Química Nuclear

Da estrutura do núcleo atômico à formação de todos os elementos do universo — a química do infinitamente pequeno.

Núcleos atômicos & isótopos

O núcleo atômico é formado por prótons e nêutrons, mantidos juntos pela força nuclear forte. Isótopos são variantes do mesmo elemento com o mesmo número de prótons, mas número diferente de nêutrons — alguns estáveis, outros decaem espontaneamente.

Iniciante

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02 · Ordem

Tabela periódica dos elementos

118 elementos, organizados por número atômico crescente. Os períodos e grupos refletem a estrutura eletrônica dos átomos — e com isso quase todas as propriedades químicas. Uma obra-prima da classificação, que previu lacunas antes mesmo de os elementos serem descobertos.

Fundamentos

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03 · Ligação

Formação de moléculas

Átomos se unem para formar moléculas a fim de alcançar uma configuração eletrônica mais estável — por meio de pares de elétrons compartilhados (ligação covalente), transferência completa de elétrons (ligação iônica) ou elétrons livres (ligação metálica). A partir dessas poucas regras surge toda a diversidade dos compostos químicos.

Fundamentos

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04 · Origem

Nucleossíntese

De onde vêm os elementos? Hidrogênio e hélio surgiram no Big Bang; núcleos mais pesados, até o ferro, são forjados nas estrelas por fusão. Elementos ainda mais pesados, como ouro e platina, surgem por captura de nêutrons em colisões de estrelas de nêutrons — cada elemento traz gravada sua origem cósmica.

Intermediário

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05 · Spin

Magnetismo em nível de partículas

O magnetismo não começa com cargas em rotação, mas com uma propriedade puramente quântica: o spin de elétrons e núcleos atômicos. Se um material reage magneticamente depende de como bilhões dessas minúsculas bússolas se alinham entre si.

Intermediário

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06 · Decaimento

Radioatividade

Núcleos atômicos instáveis decaem espontaneamente, emitindo radiação ionizante. As radiações alfa, beta e gama diferem no tipo de partícula e na energia. Meia-vida, séries de decaimento e equilíbrio radioativo são os conceitos fundamentais desses processos invisíveis.

Intermediário

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07 · Energia

Fissão & fusão nuclear

Na fissão de núcleos pesados, como o urânio-235, quantidades enormes de energia são liberadas — a base de todas as usinas nucleares. A fusão de núcleos leves, como deutério e trítio, libera ainda mais energia e é o motor de cada estrela. Ambos os processos seguem o E = mc² de Einstein.

Avançado

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