Energia Nuclear

Nomes: Carolina de Oliveira David Fernandes Rafael Trevenzoli Rodrigo Barbosa

O que é Energia Nuclear

• Energia nuclear é a energia liberada durante a fissão ou fusão dos núcleos atômicos.

• As quantidades de energia que podem ser obtidas mediante processos nucleares superam em muitas as que se pode obter mediante processos químicos, que só utilizam as regiões externas do átomo.

• Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia.

• Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor:

• A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais;

• E a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo.

Fig.1 Exemplo de fissão nuclear Fonte:escolainterativa.com.br

• A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis, não lançando na atmosfera gases tóxicos, e não sendo responsável pelo aumento do efeito estufa.

• Servem na utilização de bombas nucleares, pode substituir fontes de energia e também substituir alguns combustíveis.

• A energia nuclear é uma das alternativas menos poluentes, permitem adquirir muita energia em um espaço pequeno e instalações de usinas perto dos centros consumidores, reduzindo o custo de distribuição de energia.

Geração de Energia

• O funcionamento de uma usina nuclear é bastante parecido ao de uma usina térmica.

• A diferença é que ao invés de nós termos calor gerado pela queima de um combustível fóssil, como o carvão, o óleo ou gás, nas usinas nucleares o calor é gerado pelas transformações que se passam nos átomos de urânio nas cápsulas de combustível.

• Primeiramente é feita a extração da fonte de combustível, no caso o urânio.

• Após a descoberta da jazida, inicia-se a mineração e o beneficiamento. Na usina de beneficiamento, o urânio é extraído do minério, purificado e concentrado num sal de cor amarela, chamado "yellowcake".

• Conversão do yellowcake (óxido de urânio - U3O8) em hexafluoreto de urânio (UF6) sob estado gasoso, após ter sido dissolvido e purificado.

• Figura 2: “Yellow-cake” - produto da mineração e processamento de minérios de urânio

• Enriquecimento Isotópico: tem por objetivo aumentar a concentração de urânio 235 (U-235) acima da natural servindo então como combustível nuclear.

• Reconversão do gás UF6 em dióxido de urânio (UO2) ao estado sólido (pó).

• Fabricação das Pastilhas de UO2

• Fabricação de Elementos Combustíveis: as pastilhas são montadas em varetas de uma liga metálica especial, o zircaloy.

Fig.3 Elemento combustível nuclear composto de 236 varetas de Zircalloy.

• O reator nuclear possui uma caldeira (núcleo do reator) onde há produção de calor (fissão nuclear do 235U). Este, por sua vez, gera vapor d’água - elevando a temperatura e a pressão.

• O vapor d’água ao se expandir impulsiona as turbinas produzindo energia elétrica. A água que está em contato com o elemento combustível nuclear, denominada água refrigerante, funciona em um circuito fechado.

Fig.4 Esquema de funcionamento de um reator nuclear

• Esse calor é trocado com a água do chamado circuito secundário, gerando o vapor que movimentará as turbinas. O movimento do gerador elétrico produz a energia, entregue ao sistema para distribuição.

Impactos

• A tecnologia nuclear é perigosa, já causou acidentes graves como o de Three Mile Island (EUA) e Chernobyl (Ucrânia), com milhares de mortes e enfermidades decorrentes desses acidentes, além da perda de grandes áreas.

• Reatores nucleares e instalações complementares

geram grandes quantidades de lixo nuclear que precisam ficar sob vigilância por milhares de anos. Não se conhecem técnicas seguras de armazenamento do lixo nuclear gerado.

Chernobyl

Custos

• A energia nuclear é uma das mais eficientes, mas seu custo é elevado por causa dos sistemas de emergência, de contenção, de resíduo radioativo e de armazenamento.

construção inicial da planta e suas modificações; sistemas de segurança(todos os equipamentos têm uma

duplicata pronta para ser acionada a qualquer momento em caso de acidente );

tratamento dos resíduos, que no caso da energia nuclear exigem um alto nível de segurança para seu armazenamento;

construção de depósitos permanentes de lixo atômico, já que alguns não são definitivos.

Custos importantes na implantação de uma usina:

• Após o tempo de vida útil de uma usina, deve-se também pensar nos custos de sua desativação, o que envolve isolamento da área do reator por um período de milhares de anos, construção de depósitos permanentes de lixo radioativo, entre outros.

• É importante ressaltar que até hoje nenhuma usina nuclear foi descomissionada, ou seja, apesar de desativada, o local em que estava instalada continua isolado.

Referências Bibliográficas:

• www.comciencia.br/reportagens/nuclear/nuclear02.htm

• www.energiatomica.hpg.ig.com.br/tmi.html • http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_nuclear • http://www.comciencia.br/reportagens/nuclear/

nuclear01.htm• http://www.inovacaotecnologica.com.br/

noticias/noticia.php?artigo=010125070412• Apostila: Energia nuclear e impacto ambiental

José Marcus de Oliveira Godoy

Descomissionamento

• É o processo de tratamento de uma usina nuclear.