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Energia Nuclear

O que é radioatividade?

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Estes tambores de lixo raioativo estão sendo transportados para depósitos especiais. Medidas rígidas de segurança são necessárias, como o encaixamento em concreto ou aço

Em 1896, um cientista francês, Antoine Becquerel, estava estudando o elemento urânio. Casualmente, ele colocou o urânio perto de uma placa fotográfica e, olhando para a placa, algum tempo depois, viu marcas pretas incomuns sobre ela. O urânio estava desprendendo, ou emitindo, partículas (ou raios), que estavam afetando a placa. Foi assim que se descobriu a radiação.

A radiação é emitida por muitos outros elementos, além do urânio – rádio, potássio, tório, carbono e iodo são apenas alguns desses elementos –, chamados radioativos. Toda radiação pode ser prejudicial aos homens e outros animais, porque danifica as células vivas. Quanto maior for o nível de radiação, maior será o dano. As pessoas têm usado essa capacidade destrutiva da radiação para tratar algumas doenças, como o câncer. Uma determinada dose de radiação é aplicada no paciente para matar células cancerosas do corpo.

Materiais radioativos são utilizados na agricultura, indústria, medicina, em pesquisas científicas e engenharia, bem como na produção de energia e bombas nucleares. Todos esses processos produzem lixo que deve ser descartado. Embora toda radioatividade se desintegre com o tempo, alguns materiais levam muitos milhões de anos para se desfazerem. É importante, portanto, que o lixo seja estocado seguramente, para não prejudicar a vida da geração atual e das futuras.

Lixo de baixo nível de radiação

Esse é um lixo de vida curta, que tem baixo teor de radioatividade. Inclui a roupa protetora contaminada e alguns equipamentos de hospitais, fábricas, universidades e de indústrias de energia nuclear.

Métodos de descarte: enterrar em fossos; jogar no mar, dentro de tambores de aço (isso não é mais permitido em alguns países); certos lixos líquidos são lançados no mar e o gasoso é descarregado na atmosfera.

Lixo de nível intermediário de radiação

É constituído por lixo sólido de maior volume, como equipamentos usados, frascos de transporte e lama radioativa de usinas atômicas, de fábricas de processamento de combustível e unidades de fabricação de armas nucleares.

Método de descarte: envolver em concreto e armazenar em locais especiais, geralmente em usinas atômicas. Pesquisadores estão procurando métodos de descarte em armazéns subterrâneos, ou nas partes mais profundas do mar.

Lixo de alto nível de radiação

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Em outubro de 1988, militantes alemães do Greenpeace protestaram contra o depósito de lixo nuclear sueco em seu país

Esse tipo de lixo inclui combustíveis sólidos e líquidos usados em indústrias de energia nuclear.

Métodos de descarte: os líquidos são estocados em tanques de aço inoxidável, envoltos em concreto, num local apropriado. Podem também ser solidificados em vidros e armazenados em containeres de aço dentro de construções de concreto ou em armazéns subterrâneos. Pesquisadores estudam a possibilidade de serem depositados nas profundezas dos oceanos.

Dispor seguramente do lixo radioativo é um problema controverso. Muitas pessoas estão preocupadas com a radioatividade, principalmente porque não pode ser vista, tocada, cheirada ou experimentada. Um grande número de grupos locais têm batalhado contra o descarte de lixo em suas regiões. Grupos de defesa ambiental têm, também, empreendido longas campanhas para acabar com os depósitos de lixo radioativo. Em 1983, uma bem-sucedida campanha do Greenpeace pôs fim a um depósito no Oceano Atlântico. Em 1984, os militantes do Greenpeace impediram, temporariamente, que pipas contendo lixo radioativo líquido da fábrica nuclear Sellafield fossem lançadas no Mar da Irlanda.

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O acidente nuclear de Three Mile Island, em 1979, provocou a retirada de muitas pessoas de seus lares

A energia nuclear é muito importante, mas seu lixo é perigoso. Além do problema do lixo radioativo, tem havido também vários incidentes nucleares. Em 1957, um incêndio em Windscale, na Inglaterra, resultou na contaminação radioativa das terras vizinhas. Em 1979, na usina Three Mile Island, Estados Unidos, um acidente no reator nuclear contaminou o local e sua limpeza custou 1 bilhão de dólares.

O mais grave acidente nuclear ocorreu na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânia, em 1986. Uma explosão, seguida de incêndio, jogou materiais radioativos nas redondezas, o que causou 32 mortes e obrigou a retirada de moradores das cidades e vilarejos próximos. A área possui altos índices de radioatividade e ficará assim por muitos anos. As partículas radioativas foram levadas pelos ventos a outros países, incluindo Suécia, Alemanha e Grã-Bretanha. Mesmo depois de alguns anos, terras e vegetação de algumas áreas da Grã-Bretanha ainda apresentam radioatividade e as pastagens, também contaminadas, afetam carneiros que se tornaram impróprios para o consumo humano. A pior contaminação de todas foi a que atingiu as manadas de renas e os lapões – povo do norte da Suécia. Os animais silvestres e algumas manadas ficaram radioativos.

Energia nuclear e radioatividade – os riscos

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Em julho de 1988, uma explosão no Piper Alpha, Mar do Norte, matou 167 pessoas

E necessária grande quantidade de energia para iluminar e aquecer casas, cozinhar alimentos, viajar e prover energia a indústrias. Nos países desenvolvidos, a maioria das residências, escritórios e fábricas são protegidos de eletricidade, gerada em usinas de energia que usam carvão, óleo ou energia nuclear.

Toda produção de energia gera lixo e envolve riscos ao ser humano e ao meio ambiente. O lixo das minas de carvão se amontoa; há acidentes que matam mineiros e os gases expelidos pelas termelétricas movidas a carvão contribuem para o problema da chuva ácida. O óleo queimado lança gases e óleo no ar e podem ocorrer acidentes na exploração do petróleo, como a explosão no Piper Alpha, em 1988.

Enquanto um suprimento adequado de energia for essencial à vida moderna, devem-se examinar com cuidado os vários tipos de energia. Antes de mais nada, é necessário levar em conta a saúde dos seres humanos e do meio ambiente.

Fonte: www.conhecimentosgerais.com.br

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A energia do núcleo atômico pode se tornar disponível por dois processos principais:a fissão e a fusão.

Em 1939, os cientistas alemães Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann, bombardeando átomos de urânio com nêutrons, descobriram que eles se dividiam em dois fragmentos. A descoberta, chamada fissão nuclear, não teria saído dos limites estritos do laboratório não fosse pelo fato de que no processo de divisão do núcleo de urânio desprendia-se grande quantidade de calor.

As primeiras bombas atômicas produzidas pelos Estados Unidos e usadas na Segunda Guerra Mundial eram baseadas no princípio da fissão do átomo de urânio, que se transforma em chumbo. Já as bombas de hidrogênio, que vieram anos depois, eram baseadas na fusão de núcleos segundo o mesmo princípio observado no Sol, ou seja, átomos de hidrogênio fundindo-se entre si transformando-se em átomos de hélio. Para que essa fusão seja possível é necessária uma temperatura extremamente elevada. No caso das bombas, essa temperatura é obtida com a explosão inicial de uma bomba de fissão. Daí não se ter conseguido até hoje a fusão de forma controlada e não-explosiva. Por conseguinte, para geração de energia elétrica, as usinas nucleares continuam baseadas na fissão de núcleos de urânio.

Para que possamos entender o processo, precisamos saber de alguns mistérios do urânio.

O urânio possui dois tipos de átomos (isótopos): o U235, que tem no seu núcleo 92 prótons e 143 nêutrons; e o U238, cujo núcleo é formado por 92 prótons e 146 nêutons. Todavia, apenas o U235 é capaz de sofrer fissão nuclear em cadeia quando bombardeado por nêutrons lentos.

O processo é mais ou menos assim: ao capturar um nêutron lento, o núcleo do átomo de U235 divide-se desprendendo energia e, com ela dois ou três nêutrons.

Se, por sua vez, estes nêutrons forem capturados por outros átomos de U235, novas fissões se verificarão, aumentando rapidamente a quantidade de energia desprendida. Para que isso aconteça é preciso diminuir a velocidade dos nêutrons. Caso contrário, a maioria deles passará ao largo do núcleo atômico. Para diminuir a velocidade, provocam-se choques dos nêutrons com átomos leves de hidrogênio, deutério, berilo ou carbono. Desta forma, os nêutrons rápidos transformam-se em lentos ou térmicos. As substâncias formadas por átomos leves são chamadas de moderadoras.

Com a velocidade amortecida, os nêutrons vão provocar novas fissões em outros átomos de U235, que por sua vez darão origem a novos nêutrons, e assim por diante: é a reação em cadeia muito rápida, que sem controle causará uma grande explosão.

Entretanto, para aproveitamento útil do calor desprendido na fissão do átomo de maneira segura, é necessário poder variar ou estabilizar o número de fissões.

Para tanto, alguns nêutrons devem ser absorvidos por átomos não fissionáveis, como os de boro e de cádmio, por exemplo. Este é o princípio básico de um reator nuclear. Desta forma, a energia atômica pode ser utilizada para fins pacíficos.

Átomo amigo

Uma classificação importante é a que divide os reatores em: reatores de pesquisa e reatores de potência.

Os reatores de pesquisa são em geral, de pequeno porte e se destinam, como o nome indica às experiências científicas. Como máquinas nucleares são mais baratos e mais fáceis de manejar do que os aceleradores de partículas. No Brasil, funcionam os reatores de pesquisa na Universidade de São Paulo, desde 1957 e o na Universidade Federal do Rio de Janeiro, desde 1965.

No campus da USP, o reator está subordinado ao IPEN - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares e é do tipo reator de piscina.

Esse reator trabalha com 14,4 kg de urânio, sendo 3,7 kg de U235, com enriquecimento que vão de 19,75% até 93,0%. Sua potência térmica é de 2 MW, e a sua piscina comporta 272 m3 de água.

O Ipen dispõe de um segundo reator, denominado Ipen/MB-01, inteiramente projetado e construído no Brasil, em conjunto com o Ministério da Marinha, e que entrou em funcionamento em 1988, com potência de 100 W e também se destina à pesquisa. A Marinha do Brasil dispõe também de um centro de pesquisas nucleares, denominado Centro Experimental de Aramar, localizado em Iperó-SP e destinado fundamentalmente ao desenvolvimento de uma usina-piloto de enriquecimento isotópico de urânio por ultracentrifugação; à construção de um reator atômico compacto para estudos voltados à criação de futuros reatores para propulsão naval e, ao desenvolvimento da mecânica de precisão necessária a esses projetos.

ANGRA I

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Os reatores de potência são maiores e se destinam à produção de energia para a movimentação de navios, submarinos, usinas átomo-elétricas, etc. A primeira usina átomo-elétrica brasileira está situada na Praia de Itaorna, em Angra dos Reis, Rio de Janeiro.

O programa nuclear brasileiro vive um paradoxo: gastou demais para ser desativado. Em novembro de 1976, o Brasil assinou um acordo na Alemanha com a empresa KWU, do grupo Siemens, para a construção de oito reatores nucleares. Em vinte e dois anos, nenhum ficou pronto. A usina Angra 2, em Angra dos Reis-RJ, consumiu 5,8 bilhões de dólares e requer mais 1,2 bilhão para ser concluída. As obras foram retomadas em março de 1996 e deverão acabar, diz-se, em 1999. No total, serão 7 bilhões de dólares por um reator de 1300 megawatts que pode ser adquirido pronto, hoje, por 1,5 bilhão de dólares.

Na praia de Itaorna, ao lado de Angra 2, jaz, quase sempre desligado, o reator de Angra 1, anterior ao acordo com a Alemanha. É um PWR-Westinghouse, uma espécie de Fusca 1967, comprado nos Estados Unidos naquele ano. Seu apelido é vaga-lume. Quando está ligado gera 650 megawatts e produz energia para o sistema elétrico Rio-São Paulo. Mas como o nome indica, vive piscando. Mais apagado que aceso. Tem um dos mais baixos índices de eficiência do mundo.

O grande inconveniente do processo de fissão está na produção de radiatividade e na contaminação radiativa do meio ambiente, com todas as conhecidas conseqüências para a vida dos seres humanos, animais e vegetais observadas em locais onde houve explosão de bombas atômicas.

O pesadelo de Chernobyl

Embora o processo de fissão seja rigorosamente controlado, existe risco de escape acidental de radiações nocivas, fato que se tem repetido em usinas de vários países, como a de Chernobyl, na ex-União Soviética, em 1986. O vulto da usina de Chernobyl domina o horizonte de Pripiat, onde não restou um habitante. Lá, energia nuclear é sinônimo de morte. Depois da explosão do reator número 4, na madrugada fatídica de 26 de abril de 1986, a radiação varreu tudo. A cidade foi abandonada e o acidente inutilizou uma área equivalente a um Portugal e meio, 140.000 quilômetros quadrados. Por centenas de anos.

A Europa despertou como se estivesse em um pesadelo. Itália, Alemanha, Suécia, Finlândia, Suíça, Holanda e Espanha deram marcha a ré nos programas nucleares e fecharam usinas. Para eles, o risco de um acidente igual era insuportável. Mas há usinas precárias nos antigos países socialistas que ainda ameaçam toda a vizinhança européia.

A solução, então, é fechar tudo ? Se depender do Canadá, do Japão ou da França, onde o reator nuclear é sinônimo de progresso, a resposta é não. Os franceses passam muito bem e 75% da energia no país vêm do átomo. Exportam usinas, reprocessam urânio, armazenam lixo radiativo e têm dois reatores de última geração. Tudo com a aprovação das pesquisas de opinião pública. "Virar as costas para o átomo é burrice", diz Jean Paul Chaussade, diretor de comunicação científica da Electricité de France (EDF). "O petróleo e o gás vão se esgotar em quarenta anos. Os combustíveis fósseis poluem mais e o impacto ambiental das hidroelétricas é muito maior. A alternativa atômica é cada vez mais barata e segura".

Em contrapartida, o programa nuclear brasileiro coleciona atrasos, multas, juros e erros como as fundações mal calculadas de Itaorna. "Angra 2 é um desses casos além do ponto de não retorno", diz o ex-ministro do Meio Ambiente, José Goldemberg. "Desistir significa assumir um prejuízo maior do que o necessário para concluir".

Essa também é a opinião de Luiz Pinguelli Rosa, diretor da Coordenação de Programas de Pós-Graduação em Engenharia, da Universidade Federal do Rio de Janeiro: "Apesar do desperdício monstruoso de dinheiro, concluir Angra 2 tem alguma racionalidade."

Mas, se serve para Angra 2, o raciocínio não serve para Angra 3 que a Eletrobrás também pretende construir em Itaorna, sob o argumento de que 40% dos equipamentos já foram comprados.

Em 1990, o Brasil dispunha de 10 562 profissionais na área nuclear. Hoje tem 8 275. "Reina desânimo e desmotivação", diz o professor de Energia Nuclear José Carlos Borges, da UFRJ.

LIXO ATÔMICO

Ainda que fosse possível uma total segurança quanto a acidentes, restaria o grave problema do lixo atômico, isto é, da inevitável produção de uma grande quantidade de escórias radiativas, inerentes ao processo de fissão nuclear. Vários têm sido as soluções propostas para o isolamento do lixo atômico, mas, considerando-se o fato de que a produção de radiatividade nociva por esses resíduos se prolonga por milhares de anos, é absolutamente impossível garantir que os invólucros, por mais espessos e resistentes que sejam, não venham a se deteriorar ou ser violados.

Questões tecnológicas importantes, como essa, permanecem abertas. Até o direito básico da população de Angra à segurança está mal explicado. Para os críticos, o Plano de Evacuação da cidade em caso de acidente é uma ficção. Tem tudo para dar errado.

De qualquer forma, adotar tal sistema de geração de energia é assumir uma séria responsabilidade perante as gerações futuras.

Fonte: educar.sc.usp.br

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