USINAS NUCLEARES

Um pouco de história...

Desde a Revolução Industrial, a necessidade de fontes de energia passou a ser vital para a humanidade. Um dos pioneiros na pesquisa de soluções para este grande problema foi James Watt, que conseguiu aperfeiçoar a máquina a vapor... daí, novas fontes energéticas como a queima da madeira e do carvão, passaram a ser muito mais utilizadas. Anos depois, o advento do petróleo... e as conssequências logo começaram a ser sentidas, pelo homem e pela natureza: chuvas ácidas, destruição da camada de ozônio, aquecimento global.
Então, a busca de fontes de "energia limpa" começaram a ser buscadas intensamente...e, a utilização da energia nuclear surgiu como uma "luz no fim do túnel"! As usinas nucleares baseadas em fissão nuclear, a partir da segunda metade do século XX , começavam a ser cada vez mais comuns.
O primeiro reator nuclear foi construído por Enrico Fermi, em Chicago, nos Estados Unidos, em 1942. Na década seguinte, Inglaterra e Estados Unidos já possuiam usinas nucleares produzindo energia para seus habitantes. E assim foi até o final da década de 1970...até que um dos maiores acidentes nucleares da história aconteceu!
Em abril de 1986, a usina nuclear de Chernobyl, localizada na Ucrânia, explodiu. Há controvérsias quanto aos motivos da explosão, que vão desde falhas humanas grosseiras até problemas no projeto da usina. Uma nuvem dos mais variados isótopos radioativos se espalhou pela Ucrânia e países vizinhos, e expôs milhões de pessoas à radiação.
Segundo o Greenpeace, 200 mil pessoas foram seriamente afetadas pela radiação; um relatório da ONU , datado de 2005, no entanto, apresentou números bem divergentes daqueles: 56 mortes até aquela data, sendo 47 trabalhadores e nove crianças com câncer de tireóide...
Na realidade, a radiação atingiu um território com área de 160.000 quilômetros quadrados. A zona de 30 km em torno da usina, se tornou imprópria para se viver. As vítimas dessa catástrofe foram habitantes do ocidente da Rússia, da parte norte da Ucrânia e Bielorússia.
De acordo com os dados dos peritos, as consequências desse acidente serão sentidas ainda por muitas gerações, pois as substâncias radioativas lançadas na atmosfera, só se tornarão inofensivas dentro de, aproximadamente, 800 anos.






Também 17 países da Europa foram contaminados. Na Rússia, a radiação tomou conta do território onde viviam , aproximadamente, 3 milhões de pessoas.






Desde 2003, o dia 26 de abril foi proclamado, por decisão da Assembléia Geral da ONU, o Dia Internacional em memória das vítimas de acidentes e catástrofes radioativas.







As meninas Annia ( 11 anos ) e Dina ( 16 anos ), vítimas do acidente de Chernobyl, em consultório de um Hospital Pediátrico nos arredores de Cuba, que, nos últimos 19 anos, vem prestando assistência às crianças vítimas...











No Dia Internacional em memória das vítimas de acidentes e catástrofes radioativas, os russos fazem uma homenagem às vítimas postando lanternas formando a imagem do símbolo da radioatividade ...










Curiosidade científica...

Fungos de Chernobyl..???


Nas ruínas do "inferno nuclear" de Chernobyl, cientistas identificaram o desenvolvimento de uma criatura bizarra : um fungo que "come" radioatividade!



Ops! não apenas um... pesquisadores dos Estados Unidos descobriram que há 37 espécies mutantes se desenvolvendo em Chernobyl !! Elas foram descobertas numa inspeção de rotina, quando um robô vistoriava o interior da usina e encontrou uma "meleca preta" crescendo nas paredes do reator 4 - o mesmo que explodiu!!!



"As pesquisas sugerem que os fungos estão usando um pigmento, a melanina, da mesma forma que as plantas usam a clorofila" - palavras da cientista Ekaterina Dadachova.



Assim, os fungos teriam sofrido mutações que os tornaram capazes de fazer uma espécie de "radiossíntese", transformando radiação em energia.

Dentro da usina, os fungos mais comuns são versões mutantes do Cladosphorium sphaerospermum, que provoca micose, e a Penicilium hirsutum, que ataca plantações de milho.


Os reatores nucleares

Nos reatores nuclears, da mesma forma que ocorre em uma bomba atômica, temos uma fissão nuclear em cadeia.... há, porém, uma grande diferença: no reator , a reação é controlada de modo a não ocorrer a explosão nuclear. Um dos combustíveis mais comumente utilizados nessas usinas é o urânio - 235 , enriquecido em aproximadamente 3%..
Os componentes essenciais de um reator nuclear simples são, em geral, os seguintes :

• combustível - barras de urânio enriquecido ou plutônio - 239 metálico
• moderador - barras de grafite, água pesada (mais comuns). Tem a função de desacelerar os nêutrons emitidos na fissão, de modo a possibilitar o prosseguimento da reação em cadeia.
• sistema de controle - são barras de cádmio ou de boro, que são introduzidas em maior ou menor extensão, no núcleo de um reator; essas barras absorvem os nêutrons em excesso, evitando que a reação se acelere e que o reator venha a se aquecer demasiadamente; desse modo pode-se controlar a velocidade de funcionamento do reator.
• sistema de refrigeração - permite retirar a grande quantidade de calor produzida no reator (o que poderá ser utilizada, por exemplo, para acionar uma turbina e gerar energia elétrica). Com essa finalidade são usados : água comum, água pesada, gás carbônico, sódio fundido, etc. Se utilizada a água comum, o calor liberado pela fissão produz vapor a altas pressões, que irá então servir para movimentar grandes turbinas, que acionam geradores de eletricidade. Em seguida, o vapor é resfriado, condensado e bombeado de volta ao reator, onde o ciclo é retomado.
• sistema de proteção - blindagens de aço e grossas paaredes de concreto armado - para evitar que os operadores do reator sejam atingidos por emissões perigosas.
• sistema de proteção - blindagens de aço e grossas paredes de concreto armado, para evitar que os operadores do reator sejam atingidos por emissões perigosas.

Como funciona um reator nuclear

















Tecnologia nuclear no Brasil



Na unidade de beneficiamento de Caiteté, no Rio de Janeiro, o urânio é extraído do minério purificado e concentrado sob a forma de um sal amarelo - o yellow cake - onde há 99,3% de U - 238 e , apenas 0,7% de U - 235, que servirá de combustível nuclear. Para enriquecer o urânio, isto é, para aumentar a porcentagem de U - 235 até 3 ou 3,5%, é necessário, em uma primeira etapa, transformá-lo em um gás: o hexafluoreto de urânio, UF6.
Para a obtenção desse gás, o urânio era enviado ao Canadá, onde o gás era enriquecido. Atualmente no Brasil, em um projeto de pesquisa desenvovido pela Marinha em colaboração com o Instituto de Pesquisa de Energia Nuclear (IPEN), foi criado um processo de enriquecimento do gás por meio de centrífugas que é mais eficiente do que qualquer outro método em uso no mundo.
Após o enriquecimento, o gás UF6, é transformado em UO2, um pó . Esse pó é prensado na fábrica de combustível nuclear no formato de pastilhas cilíndricas de mais ou meno 1 cm de comprimento por 1 cm de diâmetro.
Duas dessas pastilhas geram energia suficiente para manter uma residência de porte médio funcionando por um mês.
Em Rezende (RJ), na fábrica de combustível nuclear, é produzido, obedecendo a severos padrões de qualidade e precisão mecânica, o elemento combustível.

O elemento combustível é composto pelas pastilhas de dióxido de urânio montados em tubos de uma liga metálica especial, a zircaloy, formando um conjunto de varetas cuja estrutura é mantida rígida por reticulados chamados "grades espaçadoras".
Os vários elementos combustíveis inseridos no núcleo do reator, produzem calor que será transformado em energia. Cada elemento combustível supre de energia elétrica 42.000 residências de porte médio, durante um mês.
pastilhas de urânio




Fusão nuclear



A quantidade enorme de energia oriunda do Sol que chega diariamente à Terra, é, na realidade, liberada por reações nucleares que ocorrem na superfície solar. Tais reaçoes, denominadas de fusão nuclear, consistem na união de átomos de hidrogênio ( deutério + deutério ou deutério + trítio ), que libera quantidades de energia ainda maiores que aquela liberada no processo de fissão nuclear.
Um grama de hidrogênio, através de fusão, libera uma quantidade de energia equivalente àquela liberada na queima de 200 toneladas de carvão!


O primeiro uso desse processo pelo ser humano, foi a bomba de hidrogênio que, para explodir, necessitou de uma quantidade de energia tal, que somente a explosão de uma bomba atômica de fissão seria capaz de fornecer! Assim, uma bomba de urânio ou de plutônio, serve de estopim para a bomba de hidrogênio!


Obs.: se a fusão for efetuada com os isótopos mais pesados do hidrogênio - o deutério e o trítio - o processo ocorre numa velocidade muito maior.


Atualmente, em países como os Estados Unidos, a Inglaterra e a Rússia, muitos cientistas estão extremamente dedicados a desenvolver equipamentos nos quais a reação de fusão nuclear possa secontroladar ; assim, gigantescas quantidades de energia liberadas no processo, venha a ser aproveitada

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No entanto, a construção desses reatores de fusão nuclear, apresenta uma série de dificuldades, entre elas a adequação do material constituinte do recipiente onde a fusão deve ocorrer, pois a temperatura vai atingir valores tão elevados que não é possível a existência de metais no estado sólido nem no estado líquido. Um outro problema é o escoamento rápido da energia liberada na fusão controlada do hidrogênio !