Questão de Ciências da Natureza — ENEM 2024 · Questão 114 · O movimento, o equilíbrio e a descoberta de leis físicas
Na fissão do urânio-235, esse átomo é dividido em átomos mais leves quando bombardeado por um nêutron. Nos reatores nucleares, novas reações ocorrem a partir dos nêutrons liberados na fissão, caracterizando uma reação em cadeia. Essa reação é mais eficiente quando esses nêutrons têm energia cinética baixa. Por isso, é utilizada uma substância moderadora na qual os nêutrons possam colidir, transferindo parte da energia. Considere que essas colisões são frontais e aproximadamente elásticas, que a substância moderadora é um alvo em repouso e que as velocidades dos nêutrons, \upsilon {\mathrm{nf}} , e da substância moderadora, \upsilon {\mathrm{sf}} , após a colisão, são: \upsilon {\mathrm{nf}} = \left(\frac{m {\mathrm{n}} - m {\mathrm{s}}}{m {\mathrm{n}} + m {\mathrm{s}}}\right)\upsilon {0} \upsilon {\mathrm{sf}} = \left(\frac{2m {\mathrm{n}}}{m {\mathrm{n}} + m {\mathrm{s}}}\right)\upsilon {0} em que m {\mathrm{n}} é a massa do nêutron, m {\mathrm{s}} é a massa da substância moderadora e \upsilon 0 é a velocidade inicial do nêutron. A substância moderadora que promoverá a maior redução de velocidade dos nêutrons, nesse processo de colisão, será: