Questão 73 do ENEM 2015 — Ciências da Natureza

A questão aborda o funcionamento de uma bomba atômica de urânio, cujo princípio físico fundamental é a fissão nuclear. Para entendermos por que o processo é chamado de "reação em cadeia", precisamos analisar o que acontece no nível atômico.

Quando um nêutron atinge um núcleo de urânio-235 ($^{235}\text{U}$), esse núcleo se torna instável e se rompe (fissiona) em dois núcleos menores. Esse rompimento libera uma quantidade imensa de energia e, crucialmente, libera também de $2$ a $3$ novos nêutrons.

Esses nêutrons recém-liberados funcionam como "gatilhos". Eles viajam em alta velocidade e atingem outros núcleos de $^{235}\text{U}$ nas proximidades, fazendo com que eles também sofram fissão. Cada nova fissão libera mais energia e mais nêutrons, que atingirão ainda mais núcleos. Esse processo se multiplica exponencialmente, como um verdadeiro efeito dominó atômico. É exatamente essa autossustentação do processo que chamamos de reação em cadeia.

Vamos analisar as alternativas para confirmar nossa conclusão:

• A) Incorreta. Embora a fissão libere muito calor (energia térmica), não é o calor que quebra os próximos núcleos, e sim o choque com os nêutrons.
• B) Incorreta. O isótopo $^{238}\text{U}$ não é convertido em $^{235}\text{U}$ por meio da energia liberada.
• C) Correta. A fissão do $^{235}\text{U}$ libera nêutrons que, por sua vez, bombardearão outros núcleos, perpetuando a reação.
• D) e E) Incorretas. Ambas as alternativas falam em fusão nuclear (união de núcleos leves), enquanto a bomba de urânio funciona por fissão nuclear (quebra de núcleos pesados).

Portanto, a característica que define a reação em cadeia é a liberação contínua de nêutrons que provocam novas fissões.