Questão 126 do ENEM 2020 — Ciências da Natureza

A questão nos pede para identificar o processo físico-químico fundamental que ocorre durante a detonação de uma bomba atômica clássica.

Para resolver isso, precisamos relembrar os conceitos de reações nucleares, especificamente a diferença entre fissão e fusão nuclear.

A bomba atômica (como as que foram detonadas em Hiroshima e Nagasaki) baseia-se no princípio da fissão nuclear. Nesse processo, o núcleo de um átomo pesado e instável — frequentemente o isótopo de urânio, o $^{235}\text{U}$ — é bombardeado por uma partícula. A partícula ideal para iniciar essa quebra é o nêutron, pois, por não ter carga elétrica, ele não sofre repulsão eletrostática ao se aproximar do núcleo atômico.

Quando o nêutron atinge o núcleo de urânio, este se torna ainda mais instável e se rompe (fissiona) em dois núcleos menores. Essa quebra libera uma quantidade colossal de energia e, crucialmente, emite mais dois ou três nêutrons. Esses novos nêutrons atingem outros núcleos de urânio vizinhos, provocando novas fissões em uma reação em cadeia exponencial e descontrolada. É essa reação em cadeia que gera a explosão devastadora da bomba.

Vamos analisar as alternativas com base nesse conhecimento:

• Alternativa A: Descreve perfeitamente o processo da bomba atômica clássica: a fissão (quebra) do núcleo de urânio, que é iniciada (provocada) pelo choque com nêutrons.
• Alternativa B: Refere-se à fusão nuclear do hidrogênio. A fusão (união de núcleos leves) é o processo que ocorre nas estrelas, como o Sol, e nas bombas de hidrogênio (Bomba H), que são artefatos diferentes e ainda mais potentes que a bomba atômica clássica (Bomba A). Além disso, a fusão não é provocada por prótons, mas sim por condições extremas de temperatura e pressão.
• Alternativas C e E: Falam sobre "desintegração" e "decaimento". Esses são processos naturais e espontâneos em que núcleos instáveis emitem radiação para se tornarem estáveis ao longo do tempo. Eles não geram a liberação de energia rápida e explosiva necessária para uma bomba.
• Alternativa D: O chumbo é um elemento extremamente estável (frequentemente o produto final de séries de decaimento radioativo) e não serve como combustível para reações em cadeia explosivas.

Portanto, o processo correto que descreve a detonação da bomba atômica mencionada no texto é a fissão nuclear do urânio provocada por nêutrons.