
A figura acima ilustra, de forma esquemática, o reator nuclear PWR (pressurized water reactor — reator a água pressurizada), construído na usina de Angra I. Nele, o urânio enriquecido a 3,2% em urânio-235 é colocado, em forma de pastilhas, dentro de tubos ou “varetas”, feitos de uma liga especial de zircônio (Zr). A fissão de urânio-235 libera 2 × 10¹⁰ kJ/mol de energia e resulta na formação de bário-141 e criptônio-92, de acordo com a equação nuclear a seguir, em que os nêutrons produzidos induzem a fissão de outros tantos núcleos de urânio-235.
²³⁵₉₂U + ¹₀n ➝ ¹⁴¹₅₆Ba + ⁹²₃₆Kr + 3¹₀n + energia
A figura também mostra que, nos reatores, são utilizadas barras metálicas de controle, que contêm elementos químicos como o boro (B) e o cádmio (Cd). Esses elementos têm a propriedade de absorver nêutrons, o que resulta na formação de seus isótopos correspondentes. Quando as barras de controle estão totalmente para fora do reator (situação I), ele está trabalhando no máximo de sua capacidade de gerar energia térmica. Quando elas estão totalmente dentro da estrutura do elemento combustível, o reator está “parado” e não há reação de fissão em cadeia (situação II).
Internet: <www.cnen.gov.br> (com adaptações).
Tendo o texto apresentado como referência inicial, julgue o item.
Considere que a combustão de 1 mol de metano libere 890 kJ de energia, sob as mesmas condições termodinâmicas da fissão do urânio mencionada no texto. Com base nessa informação, calcule a razão entre as energias liberadas, em kJ/g, no processo de fissão do urânio e na combustão de metano. Divida o resultado por 10⁵. Após efetuar todos os cálculos solicitados, despreze a parte fracionária do resultado final obtido, caso exista.