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Enunciado

Física - Halliday - Vol 4- Ed: 10º - Capítulo 43.1 - Ex. 16

Em uma bomba atômica, a liberação de energia se deve à fissão não controlada de 239 P u ( ou 235 U ). O poder explosivo da bomba é expresso em termos da massa de TNT necessária para produzir a mesma liberação de energia. A explosão de um megaton ( 10 6 toneladas) de TNT libera uma energia de 2,6 × 10 28   M e V .

(a) Calcule o poder explosivo em megatons de uma bomba atômica contendo 95   k g de 239 P u , dos quais 2,5 k g realmente sofrem fissão. (Veja o Problema 4 )

(b) Por que os outros 92.5   k g de 239 P u são necessários se não sofrem fissão?

Passo 1

Letra a)

Os dados que o problema nos dá são:

m = 2,5 k g   ( r e a l m e n t e   s o f r e m   f i s s ã o )

E = 2,6 × 10 28 M e V / 10 6 t o n s

e = 4,54 × 10 26 M e V / k g

Usando a mesma ideia do problema 4 , o poder explosivo vai ser:

p o d e r = m e E = 2,5.4,54 × 10 26 2,6 × 10 28 M e V / 10 6 = 4,4 × 10 4 t o n s = 44 × 10 3 t o n s = 44 q u i l o t o n s

Passo 2

Letra b)

Supondo que se trata de uma bomba de baixa eficiência, grande parte dos 92,5 k g são apenas para assegurar a detonação.

Resposta

a ) 44 q u i l o t o n s

b ) g r a n d e   p a r t e   d o s   92,5 k g   s ã o   a p e n a s   p a r a   a s s e g u r a r   a   d e t o n a ç ã o

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