Oque é, precisamente, uma usina nuclear ?

Question

Gostaria de saber sobre o mecanismo por qual gera energia.

Seria ou não viável investimentos em usinas nucleares?

Answer 1

Uma usina nuclear é essencialmente uma usina capaz de transformar a energia contida nos nucleos instáveis de certos elementos (uranio, plutonio, tório, etc.) em energia economicamente utilizável pelo ser humano.

Normalmente a energia nuclear é convertida em calor ao se atingir a massa crítica para se produzir a fissão nuclear em cadeia. Este calor gera vapor que é utilizado para tocar turbinas e estas por sua vez tocam geradores elétricos.

As usinas nucleares são viáveis economicamente. E estão voltando a ser analisadas como uma fonte de energia que não provoca a queima de combustíveis fósseis e o efeito estufa. Fica para ser resolvido o problema do lixo nuclear.

Answer 2

FUNCIONAMENTO
1- É um tipo de termoelétrica
2- Uma reação nuclear controlada gera calor
3- O calor aquece a água
4- O vapor gira tubina (s)
5- A turbina gira um gerador elétrico
6- Eletricidade é gerada

PERICULOSIDADE
1- Há controvérsias
2- Alguns dizem que polui menos que a queima de petróleo
3- Me parece que estão planejando fazer um monte de usinas atômicas no Brasil.

E agora José???

Answer 3

Precisamente a liberação da energia nuclear se dá da seguinte forma: uma particula nuclear, o neutron, é acelerado para colidir com um núcleo qualquer.
Nessa colisão é gerada uma instabilidade atômica ou até mesmo uma divisão (a fissão tão esperada). Essa fissão libera CALOR que aquece a água e gira as turbinas que geram energia. Imagine você que o neutron não possui carga elétrica e portanto, seu trajeto é o que menos sofre interferência "eletrônica" e assim por ter PESO (massa), ao bater no núcleo de um átomo, ocorre uma reação em cadeia na periferia, causando inclusive novas configurações atômicas! Tive um professor que inclusive se desviava de comentar esse assunto pra glorificar sua terra natal dizendo que se utilizavam do mesmo processo, lá na FRNÇA, pra construir OURO. Enfim, imagine a implicância de colocar (sem bater) um NEUTRON dentro de um átomo. A reação que isto provoca na periferia é muita movimentação, com troca de prótons e elétrons, os chamados DECAIMENTOS. É através destes que se reconfigura a composição atômica e LIBERA-SE muita, mas muita ENERGIA.

A viabilidade desse projetos só num enxerga quem não quer. Imagina que um simples copo de água, em termos do absurdo, daria pra você ir e voltar a lua e ainda dar uma passeada bem grande em torno da terra. :D

Answer 4

Os geradores de eletricidade produzem energia elétrica através da potência mecânica (giro) produzida pelos seguintes meios:
Em usinas hidrelétricas a água armazenada cai através de tubos nas paletas de uma turbina, que fornece o giro constante go gerador.
Numa Usina Termo elétrica o giro é produzido por uma tubina movida a vapor de alta pressão liberado por uma caldeira aquecia à queima de gás.
Na usina Nuclear o processo é semelhante, só que o gás é substituído por um reator nuclear.

Answer 5

Uma usina nuclear é em curtas palavras uma termoelétrica à vapor. Diferentemente de uma termoelétrica à carvão, a fornalha utilizada é um reator nuclear. Neste reator ocorrem fissões nucleares quando neutros rápidos perdem velocidade em um meio moderador tornando-se neutrons térmicos, liberando calor e novos neutros que ocasionam novas reações.

As usinas nucleares são extremamente viáveis pois são capazes de gerar grandes quantidades de energia em espaços reduzidos, não dependem de um fluxo constante de combustível e trabalham dentro de normas de segurança extremamente rigorosas.

Answer 6

Boa pergunta...

Resumindo de forma leiga e de fácil entendimento:
É uma bomba atômica controlada para não explodir! Ou seja, nada mais é que a reação em cadeia onde os átomos de Urânio (ou qualquer outro material radioativo) iniciam a reação mas quando atingem um certo grau (ou quando a energia é o suficiente), são inseridos eixos (barras) CARBONO que neutralizam a reação (como um espirro que voce segura! hehehehe).

Se a reação em cadeia não for controlada, ela sai do controle e simplesmente explode liberando muita energia como é a bomba atômica !

É importante para o Brasil possuir a tecnologia nuclear. Além disso, o Brasil está entre os 5 países com a maior quantidade de Urânio (se não me engano, é o segundo e perde para o Canada que é o líder).

Quanto a ser viável economicamente, eu acho que não é ainda (pois há muito pouca gente e empresas capacitadas a fazer reatores e controlá-los). Além disso, no Brasil que tem serviços públicos que deixam a desejar (veja os hospitais e mesmo a Infraero), acho que seria até perigoso. Também tem o fato do Brasil poder utilizar outras matrizes energéticas e até energias alternativas como a Solar (o Brasil tem sol praticamente o ano todo!!!)

Answer 7

Se é viável eu não saberia te dizer, mas é energia gerada fissão nuclear do urânio. É a energia que é liberada de seu núcleo.

Answer 8

ENERGIA NUCLEAR

O Ciclo da Energia Nuclear

“O combustível nuclear passa por um ciclo de extração, preparação, uso e deposição. Através dos processos desse ciclo, existem perigos que ameaçam a saúde e que, em alguns exemplos, apresentam-se à sociedade como enormes questões sociais e éticas”. (Cassedy e Grosman, 1990. pg 167)

O ciclo inicia-se pela exploração do minério. Depois de extraído das rochas, ele é moído, purificado e submetido a reações químicas para que a seja preparado o hexafluoreto de urânio. Esse composto é enriquecido, ou seja, é aumentada a concentração do isótopo urânio-235 no hexafluoreto de urânio, para só então ser reduzido a urânio metálico que é o combustível usado no reator. O combustível nuclear é usado no reator por aproximadamente dois anos. Então, o lixo produzido é estocado até que sua radioatividade decresça um pouco. Aí ele é enviado para ser reprocessado. Após o reprocessamento, obtem-se urânio, plutônio e lixo de alto nível, esse último composto de uma infiniddade de radionuclídeos extremamente radioativos e de meia vida longa.

Efeitos da Radiação e seu Ciclo Biológico

Os efeitos biológicos e sanitários da poluição radioativa são normalmente diversificados, podem ser de extrema gravidade para a saúde do homem e exigem complexos conhecimentos de biologia, no que se refere a distribuição desigual dos elementos radioativos na atmosfera, nos rios e mares, ao metabolismo biológico das espécies animais e vegetais.

A radioatividade que sai da usina dispersa-se na atmosfera, mas o perigo para o homem que a respira diretamente é secundário, pois a quantidade de radioatividade é muito baixa. O risco existe para aqueles que são obrigados a viver, anos e anos, em contato com traços de elementos químicos radioativos e com pequenas doses de radioatividades introduzidas no meio e que chegam ao homem através da cadeia alimentar. São estas pequenas quantidades que, somando-se no tempo, causam sérios prejuízos ao homem, uma vez que esses materiais radioativos têm efeito cumulativo nos organismos.

Além disso, elementos diferentes, com diferentes períodos de decaimento radioativo, concentram-se em diferentes partes do corpo. O iodo-131 se concentra na tireóide (fatal para recém-nascidos); o enxofre tem como sede seletiva à pele, com a conseqüente possibilidade de câncer de pele; o cobalto se concentra no fígado. Os órgãos mais complicados são os ossos, em que o estrôncio substitui o cálcio e irradia a medula, e os ovários, importante devido a transmissão hereditária (genética), que são atacados por todos os isótopos radioativos que emitem radiações gama. O plutônio-239, concentra-se nas gônadas, provocando defeitos biológico congênitos e mau formação desde a primeira geração.

Cada elemento tem um destino completamente diferente, isto é, participa de reações químico biológicos diferentes, interagindo a diversos níveis com diversos órgãos.

Um só átomo radioativo errante ou uma radiação podem danificar a estrutura de uma célula e seu DNA, que controla o crescimento normal. Se essa estrutura for danificada, a célula pode multiplicar-se sem controle, criando milhões de células que podem levar a morte por câncer.

A população que vive na zona de uma usina nuclear está exposta a pequenas doses de radiação e aos átomos radioativos errantes. Essas pequenas doses fracionadas no tempo resultam, no que diz respeito ao câncer, mais perigosa que a soma de tais doses de uma só vez. Os efeitos dessas pequenas doses podem ser somáticos diferidos (tumores) ou genéticos (mutações). É importante salientar que não se pode prever uma limiar de risco, devido à complexidade dos processos celulares, e aos efeitos de fatores externos, além da reação particular de cada organismo.

Como Funciona a Usina ?

· O reator está contido num recipiente sob pressão, esta pressão se destina a impedir a ebulição da água de resfriamento que circula no circuito refrigerador primário;

· do recipiente sob pressão emergem as barras de controle;

· o circuito refrigerador primário no permutador de calor;

· transforma a água sob pressão normal em vapor, que através dos tubos do vapor secundário;

· chega a turbina;

· unida ao gerador elétrico;

· depois do qual um condensador, resfriado por um circuito de água condensada fornecida por um rio ou pelo mar, transforma o vapor que sai da turbina em água a fim de aumentar o salto de pressão disponível para a turbina. A água condensada volta ao ciclo através dos tubos do condensador;

· o reator é rodeado por um edifício muito sólido, capaz de resistir as pressões altíssimas produzidas por uma eventual pane do reator e impedir assim o vazamento da radiação.

Fissão Nuclear

Deu-se um grande passo à frente no conhecimento dos fenômenos radioativos quando os físicos atômicos após atingir um nível satisfatório na teoria dos movimentos das partículas que compõem o edifício atômico, voltaram com decisão para o estudo do núcleo, isto é, a parte mais interna do átomo, elaborando assim uma física nuclear.

No mundo da pesquisa ocorreu a descoberta em 1934, o casal Fréderic Joliot e Irénie Curie, questionaram a distinção entre elementos radioativos e elementos não radioativos, descobrindo a possibilidade de produzir radioatividades com meios artificiais, partindo de elementos normalmente não-radioativos.

Descobriram então, que a energia nuclear origina-se da reação de fissão nuclear, que consiste na divisão de um núcleo em dois fragmentos com liberação de muita energia. Na reação de fissão nuclear do urânio-235, ele é bombardeado com nêutrons. Originam-se dois outros elementos químicos e cerca de três novos nêutrons com liberação de muita energia.

A quantidade de energia armazenada nos núcleos atômicos é incomparavelmente maior que a armazenada nas ligações químicas. Se todos os núcleos de 1 Kg de urânio-235 se desintegrassem pela fissão, seria liberado mais de um milhão de vezes a quantidade de energia produzida na queima de 1 Kg de petróleo.

Acidente nuclear

O acidente de Chernobyl

Um dos principais acidentes ocorreu em abriu de 1986 quando um dos quatro reatores em Chernobyl na república soviética da Urânia. Liberando 50 a 100 milhões de curies de material radioativo no meio ambiente.

Vinte e nove pessoas morreram contaminados pela radiação logo nos primeiros meses, e outras possuíam uma pequena perspectiva de vida. Devido a explosão nuclear todos os legumes e animais tiveram que ser retirados do cardápio, pois, estavam inteiramente contaminados pela radiação ( o qual muitas vezes o pareciam com anormalias).

Rejeitos Nucleares e Reprocessamentos

Rejeito nuclear ou lixo nuclear é todo material contaminado cuja produção seja resultado da atividade desenvolvida em uma instalação nuclear. Atualmente o rejeito é produzido pelas 413 usinas espalhadas e cresce constantemente problemático. Os rejeitos podem-se dividir em baixa, média ou alta radioatividade. Uma das soluções encontradas pelos países para esse grave problema é o enterramento do material em aterros especialmente preparados, porém podem ocorrer vazamentos e contaminar o lençol freático.

Mas não são só usinas que se utilizam de material radioativo, muitos equipamento utilizam esse material, por exemplo, o acidente do césio-137. Na produção de 1Kg de plutônio gera 1300 litros de resíduos líquido de alto nível, e mais 10 milhões de água de refrigeração contaminada.

O lixo nuclear pode irradiar o que está à sua volta, ou contamina-los por átomos radioativos. Por isso é necessário embala-lo com uma blindagem de grossas paredes de cimento e chumbo. Essa blindagem também pede que essas partículas radioativas do lixo entrem em contato com o ar ou com a água onde está depositado. Com o passar do tempo, diminui a radioatividade do material, tornando-o menos perigoso.

O perigo do lixo de alto nível diminui vertiginosamente conforme ele sofre decaimento natural. Uma maneira de quantificar essa mudança é comparando o perigo potencial combinado de todos os lixos radioativos do lixo em questão com o perigo apresentado por igual volume de minério de urânio na forma em que se encontra quando retirado da terra. O resíduo de alto nível, no seu primeiro ano de estocagem, é cerca de mil vezes mais perigoso do que o minério de urânio. Mas depois de mil anos de estocagem, o decaimento radioativo do lixo fez seu perigo cair para 1% de seu valor inicial.

O reprocessamento do lixo nuclear foi desenvolvido tanto para extrair o plutônio (formado no reator pela fissão nuclear), utilizado na fabricação da bomba atômica, como para recuperar urânio não consumido no reator. Esse urânio pode ser enriquecido e novamente usado como combustível. O lixo nuclear de reprocessamento também é resíduo de alto nível, já que dele fazem parte radionuclideos transurânicos que foram formados durante o bombardeamento de nêutrons na fissão nuclear. Muito desses radionuclideos tem a meia vida longa, tornando lento decaimento do lixo de reprocessamento.

Para realizar-se o reprocessamento, o combustível deve ser guardado por meses em piscinas de refrigeração, pois ainda é muito radioativo. Só então é enviado para ser reprocessado mecanicamente, pois o material ainda é muito radioativo para ser manipulado. O combustível é, então, dissolvido em ácido e os produtos da fissão separados do urânio do plutônio (usa-se extração por solventes), na qual os compostos são lavados com diferentes solventes orgânicos. Essa extração baseia-se na solubilidade de certos compostos e na insolubilidade de outros. Com isso é possível transferir compostos sólidos que se encontram misturados com outros, para soluções nas quais estão num estado de pureza bastante grande.

Energia Nuclear na Constituição Federal

A Constituição Federal contém em seu bojo inúmeros dispositivos concernentes à utilização da energia nuclear. É importante que se observe que a utilização da radioatividade tem diversas finalidades, e na Lei Fundamental são tratados temas que variam desde o uso de radioisótopos com objetivos medicinais até proibição de utilização de energia nuclear com finalidades agressivas. É portanto um espectro bastante amplo e diferenciado.

Foi estabelecido no art. 21, inciso XXIII, alíneas “a”, “b” e “c”, os princípios fundamentais para utilização da energia nuclear no Brasil. Esses princípios, contudo, não devem ser vistos como únicos aplicáveis às atividades nucleares. É fundamental que sejam incorporados aos princípios especificamente voltados para energia nuclear aqueles que dizem respeito à proteção do meio ambiente e aos princípios fundamentais da República.

Art. 21, XXIII, alíneas:

a) toda atividade nuclear em território nacional somente será admitida para fins pacíficos e mediante aprovação do Congresso Nacional;

b) sob regime de concessão ou permissão, é autorizada a utilização de radioisótopos para a pesquisa e os usos medicinais, agrícolas e atividades análogas;

c) a responsabilidade civil por danos nucleares independente da existência de culpa;

Da análise dessas alíneas, conclui-se que:

1) a atividade nuclear deve estar voltada para fins pacíficos, ou seja, não pode haver no Brasil atividade nuclear no Brasil com fins de agressão militar;

2) controle democrático da atividade nuclear: o constituinte atribui ao povo o papel preponderante na definição da atividade nuclear no Brasil;

3) a atividade nuclear no Brasil encontra-se submetida ao controle do Estado;

4) a responsabilidade civil na atividade nuclear é objetiva.