Seminar regarding the use of Nuclear Energy in the energetic matrix in Brazil, South America. This seminar was presented as part of

1. Prof. Orestes Alarcon Universidade Federal de Santa Catarina Departamento de Engenharia mecânica e Materiais Pós-graduação em Ciência e Engenharia de Materiais Seminário sobre Energia Nuclear Alunos: Cristiano Vicente e Gustavo George Verdieri Nuernberg

13. O P rocesso de decaimento do Urânio

16. A reação de Einstein

17. Primeira usina nuclear A primeira usina nuclear foi produzida na Rússia, em 1951 e entrou em operação em 1954. Com capacidade instalada de 6 MW, operou por 48 anos até 2002. Chamava-se "Атом Мирный» (Átomo Pacífico).

19. Combustível nuclear

22. Maquete de uma Usina Nuclear

23. Maquete de uma Usina Nuclear No reator é onde ocorre a fissão nuclear controlada, a qual pode ser interrompida a qualquer momento, por meio das varetas de controle. Há 3 sistemas distintos de refrigeração , garantindo que não haja nenhum contato do ambiente em que há irradiação com o meio externo.

26. Custo para construção de uma Usina Angra 1: 657 MW Custo R$ 1,6 bilhões Angra 2: 1350 MW Custo R$ 10,4 bilhões Angra 3: 1405 MW Custo R$ 10,0 bilhões Itaipu Binacional: (14000 MW) 16,4% Custo R$ 17 bilhões

27. Custo para construção de uma Usina … Mas é necessário padronizar este cálculo: Usina Custo Potência instalada Custo por kW/h Angra 1 R$ 1,6 bi 657 MW R$ 2500 Angra 2 R$ 10 bi 1350 MW R$ 7400 Angra 3 R$ 10 bi 1405 MW R$ 7100 Itaipu R$ 29 bi 12000 MW R$ 2400 Belo Monte R$ 19 bi 10000 MW R$ 1900 ? Nuclear Rússia R$ 700 mi 70 MW R$ 1000

28. A solução? Usina nuclear flutuante (FNPP) ao custo de US$ 400 milhões. A Rússia pretende concluir a construção de 7 destas até 2015.

30. Produção da matéria prima Extração na usina de Caetité-BA Conversão em Yellow-Cake Reconversão realizada pela URENCO Enriquecimento realizado pela INB Produção das varetas de combustível

31. Custo para produção do combustível

32. Custo para produção do combustível Custo médio para produção da energia elétrica proveniente de uma usina nuclear gira em torno de R$ 45 por MW/h. Já para uma usina hidroelétrica, o custo para produção gira em torno de R$ 35 por MW/h. Não foram localizadas informações claras sobre o custo para a produção do combustível nuclear. A EDF estima que o custo completo nuclear francês, da construção ao desmantelamento das centrais, é de 46 euros o MW/hora. Quarenta e oito por cento a mais que o preço pago atualmente pelo consumidor (30,9 euros o MV/h), segundo cálculo da Comissão de Regulação da Energia.

33. Agência Internacional de Energia Atômica estima que anualmente são produzidos cerca de 30 t de rejeitos de alta radioatividade e 300 m 3 de rejeitos de baixo e médio teor radioativo. Indústria de energia nuclear gera anualmente 10 mil m 3 de material de alta radioatividade e 200 mil m 3 de baixa e média radioatividade. Armazenado temporariamente, nas usinas, mergulhado em tanques de resfriamento ou em contêineres especiais de metal ou concreto. 442 reatores geram 375 GW em 30 países. Canadá U$ 24 bilhões. Custos de armazenamento do resíduo

34. Custo “ Elemento-surpresa" O artigo aponta que o custo final da produção de energia elétrica a partir de uma usina nuclear pode ser de até 10 vezes o custo orçado inicialmente.

36. Reservas de Urânio no mundo A INB estima que haja, aproximadamente, cerca de 300 mil toneladas de Urânio ainda não mapeadas no território brasileiro.

37. O ciclo do combustível Existem duas estratégias de gerenciamento deste material sendo implementadas no mundo. A primeira é o reprocessamento ou armazenagem para futuro reprocessamento, de forma a extrair o combustível ainda existente no material irradiado (Urânio e Plutônio) para produzir o MOX (óxido misto de Urânio e Plutônio) que será usado como combustível em usinas preparadas para este combustível. Cerca de 33% da descarga mundial tem sido reprocessada. Na segunda estratégia o combustível usado é considerado rejeito e é armazenado preliminarmente até a sua disposição final. A experiência de 50 anos no manuseio deste material se mostrou segura e eficiente em ambas as tecnologias até agora empregadas Wet and Dry tecnologies.

39. Toxicidade

40. Toxicidade A toxicidade baseia-se na radiação emitida pelas substâncias envolvidas na reação nuclear. Assim, tanto o material utilizado, quanto todo entorno serão fonte de radioatividade e, portanto, tóxicos. A descobridora da radiação ionizante, Marie Curie, sofreu envenenamento radioativo, em 1898, por manipular materiais radioativos levando a inflamação nas pontas dos dedos e no final da vida ela sofreu e morreu de leucemia.

41. Toxicidade Ninguém diz que convivemos com a radiação o tempo todo. Na verdade, ela é tão parte do nosso dia-a-dia que nem sabemos que lidamos com ela. Dentro do nosso corpo, existem substâncias radiativas. Um exemplo é o Potássio, que é bem radiativo. Quando bebemos um copo de água mineral, nem nos preocupamos em ler o rótulo da garrafa, que informa pra quem quiser ler a informação “ Radioatividade na fonte ” Quando vamos à praia, ou fazemos uma caminhada durante o dia, somos bombardeados pela maior fonte de radiação conhecida pelo homem: o sol. No hospital, vamos tirar uma radiografia, somos alvo de uma fonte de radiação bem perigosa: o Raio-X.

42. Toxicidade As agências de controle internacionais fixam um limite de dose que um trabalhador pode tomar. Se respeitado, esse limite impede que os trabalhadores possam vir à desenvolver problemas de saúde no futuro. A CNEN (Comissão Nacional de Energia Nuclear) definiu um limite ainda mais rigoroso à ser aplicado no Brasil, e que deve ser seguido por todos que trabalham com material radiológico, desde operadores de Raio-X até os trabalhadores da usina nuclear. A Eletronuclear pegou o limite da CNEN, e impôs a METADE desse limite como o máximo permitido para seus trabalhadores. Assim, podemos trabalhar com uma imensa margem de segurança, que garante nossa saúde.

44. Acidentes graves http://maps.google.com/maps?hl=en&t=k&ll=51.28444718588585,30.213518142700195&z=17

45. Acidentes graves 1957 ( Liverpool, UK ) – Escapa radioatividade de uma usina nuclear. Saldo: 30 mortos . 1957 ( Tcheliabinski, RU ) – Vazamento de radioatividade em usina. Saldo: 270 mil contaminados . Não há registros sobre as consequências desta contaminação. 1957 (Mayak, RU) – Em dezembro de 1957, o superaquecimento de um tanque para resíduos nucleares causa uma explosão que libera compostos radioativos numa área de 23 mil km². Mais de 30 pequenas comunidades, numa área de 1.200 km², foram riscadas do mapa. Pelo menos 8.015 pessoas morreram . 1961 ( Idaho, US ) – Em janeiro de 1961, três operadores de um reator experimental das Forças Armadas dos Estados Unidos morrem devido à radiação.

46. Acidentes graves 1966 ( Detroit, US ) – Derretimento do sistema de refrigeração de uma usina. Sem vítimas. 1969 ( ---, SW ) O mau funcionamento do refrigerante utilizado num reator experimental inunda de radioatividade a caverna subterrânea em que este se encontrava. A caverna foi lacrada. Sem vítimas. 1975 ( Alabama, US ) Um incêndio atinge uma usina nuclear queimando os controles elétricos e fazendo baixar o volume de água de resfriamento do reator a níveis perigosos. Sem vítimas. 1979 ( Pensilvânia, US ) A usina americana de Three Mile Island é palco do pior acidente nuclear registrado até então, quando a perda de refrigerante fez parte do núcleo do reator derreter. Sem registro de mortes.

47. Acidentes graves 1986 ( Chernobyl, RU ) O maior acidente nuclear da história (até agora aquele momento), quando explode um dos quatro reatores da usina nuclear soviética, lançando na atmosfera uma nuvem radioativa de cem milhões de curies (nível de radiação 6 milhões de vezes maior do que o que escapara da usina de Three Mile Island), cobrindo todo o centro-sul da Europa. A Ucrânia, a Bielorússia e o oeste da Rússia foram atingidas por uma precipitação radioativa de mais de 50 toneladas. As autoridades informaram na época que 31 pessoas morreram, 200 ficaram feridas e 135 mil habitantes próximos à usina tiveram de abandonar suas casas. Esses números se mostrariam depois absurdamente distantes da realidade, como se verá mais adiante. ~45 mil mortes incluindo câncer em decorrência do vazamento radioativo.

48. Acidentes graves 1996 ( Córdoba, AR ) Um vazamento de material radioativo de uma central nuclear de Córdoba contamina o sistema de água potável da usina. Sem vítimas. 1997 ( Tokai, JP ) Uma explosão numa usina de processamento de combustível nuclear contamina 35 empregados com radioatividade. Sem vítimas. 1997 ( Angra dos Reis, BR ) O reator nuclear de Angra 1 é desligado por defeito numa válvula. Segundo o físico Luiz Pinguelli Rosa, foi "um problema semelhante ao ocorrido na usina de Three Mile Island", nos Estados Unidos, em 1979. Sem vítimas. 1999 ( Tokaimura, JP ) Um novo acidente levou à morte dois técnicos e expôs mais de 600 pessoas à radiação e cerca de 320 mil pessoas foram evacuadas da área.

49. Acidentes graves 2004 ( Mihama, JP ) O vapor não radioativo vazou por um encanamento que se rompeu, provocando a morte de cinco funcionários por queimaduras. 2008 ( Tricastin, FR ) Durante uma manutenção em um dos reatores da usina, substâncias radioativas vazaram, contaminando muito levemente uma centena de empregados. Sem vítimas. 2011 ( Fukushima, JP ) No dia seguinte a um terremoto muito forte seguido de tsunami, uma explosão ocorreu no reator da usina nuclear de Fukushima Nº1. O acidente já é classificado por especialistas no nível 4 da escala internacional de eventos nucleares (INES), que vai até o nível 7. 2 funcionários morreram.

50. Acidentes graves: Chernobil

51. Acidentes graves: Chernobil

52. Acidentes graves em minas de carvão. http://www.correiobraziliense.com.br/app/noticia/mundo/2010/10/16/interna_mundo,218401/index.shtml Reportagem afirma que no ano de 2009, aproximadamente 2630 pessoas morreram na China em decorrência de explosões ou soterramentos em minhas de carvão.

53. Acidentes graves

56. Comparações

57. Comparações

58. Comparações

59. Comparações http://www.aneel.gov.br/aplicacoes/atlas/pdf/07-Petroleo%282%29.pdf

60. Reserva de carvão País 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 % Reservas (anos) China 1722.0 1992.3 2204.7 2380.0 2526.0 2782.0 3050.0 45.6 % 38 USA 972.3 1008.9 1026.5 1053.6 1040.2 1062.8 973.2 15.8 % 245 Índia 375.4 407.7 428.4 447.3 478.4 521.7 557.6 6.2 % 105 EU 638.0 628.4 608.0 595.5 593.4 587.7 536.8 4.6 % 55 Austrália 351.5 366.1 378.8 385.3 399.0 401.5 409.2 6.7 % 186 Rússia 276.7 281.7 298.5 309.2 314.2 326.5 298.1 4.3 % 500+ Indonésia 114.3 132.4 146.9 195.0 217.4 229.5 252.5 3.6 % 17 África do Sul 237.9 243.4 244.4 244.8 247.7 250.4 250.0 3.6 % 122 Alemanha 204.9 207.8 202.8 197.2 201.9 192.4 183.7 2.6 % 37 Polônia 163.8 162.4 159.5 156.1 145.9 143.9 135.1 1.7 % 56 Cazaquistão 84.9 86.9 86.6 96.2 97.8 111.1 101.5 1.5 % 308 Total mundial 5,187.6 5,585.3 5,886.7 6,195.1 6,421.2 6,781.2 6,940.6 100 % 119

61. Reservas mundiais de urânio

62. Produção mundial de urânio

63. Emissões de CO2 http:// www.zonaeletrica.com.br/downloads/20080410_ibama_3.pdf

65. Riscos a saúde 1 Sv = 1 J/kg = 100 rem. Radioatividade Efeitos no organismo Humano Até 250 msv Lesões cutâneas de recuperação total possível 250 a 1000 msv “ Doença da radiação ” : anemia por lesões da medula óssea ; Alterações nos glóbulos brancos, aumentando o risco de infecções; Hemorragias por perda da capacidade de coagulação lesões na mucosa do estômago e dos intestinos, com vómitos, diarreia, debilidade e úlceras ; 1 a 4 sv Dose semi-letal: doença grave por radiação, mortal em 50 % dos casos, por destruição da medula, lesões encefálicas e cardiovasculares, e hemorragias internas espontâneas. 5 a 30 sv Dose letal: danos graves no sistema nervoso, morte certa no prazo de 3 dias.

67. Comparativo com outros sistemas de geração

68. Combustível nuclear 6,5 % (1998,UNDP) e de 16 % na geração de energia elétrica. janeiro 2009, 210 usinas 31 países, 438 reatores produzindo 372 GW.

69. Como tornar a energia nuclear mais interessante...

70. Você acredita que as multinacionais do petróleo podem encampar sua proposta e produzir energia nuclear? Certamente. Elas não se consideram companhias de petróleo, e sim energéticas. Não lhes importa de onde a energia vem, mas o lucro que conseguem nesse processo. Creio que elas poderiam, inclusive, investir na construção e operação de usinas nucleares. James Lovelock http://www.ecolo.org/lovelock/lovelock_gandhi_nuc-Braz_04.htm

71. 8. Bibliografia http://www.eletronuclear.gov.br/pdf/panorama.pdf http://www.projectpioneer.com/mars/how/documents/rachel/s http://rael.berkeley.edu/sites/default/files/old-site-files/2007/HultmanetalNuclearViewpoint2007.pdf uprimen.pdf http://www.comciencia.br/reportagens/nuclear/nuclear03.htm http://www.inb.gov.br/inb/webforms/Interna2.aspx?secao_id=59 http://www.energiahoje.com/brasilenergia/noticiario/2011/05/01/431326/um-fim-definitivo-para-o-lixo.html http://veja.abril.com.br/130808 http://englishrussia.com/2009/07/07/the-worlds-first-nuclear-power-plant/ 138.shtml http://veja.abril.com.br/130808/p_138.shtml http://www.scielo.br/pdf/ea/v21n59/a04v2159.pdf