O documento discute o tema da energia nuclear, explicando como funciona a fissão nuclear em usinas e armas, as vantagens e desvantagens desta fonte de energia, seu histórico desde o descobrimento até acidentes importantes, e suas aplicações na medicina.

1. Colégio Cenescista Frederico Michaelsen
(05/10/2021)
CLARISSE CAMPOS – GEOGRAFIA
ENERGIA NUCLEAR

2. INTRODUÇÃO
A maior fonte de energia para nosso planeta, é o Sol.
Mas de onde vem a energia do Sol? Ela vem dos
ÁTOMOS que estão nele.
Observando isso, conseguimos replicar tal método,
essa replicação é a Energia Nuclear, que se baseia
em quebrar o núcleo de átomos. Esse processo se
chama FISSÃO.
Energia nuclear ou atômica, é a energia produzida
nas usinas termonucleares, que utilizam como
principal combustível, o Urânio.

3. O QUE É?
O urânio encontrado em sua forma natural não
produz energia, então ele precisa ser enriquecido,
ou seja, concentrado no seu isótopo mais leve.
A produção de energia começa quando um
nêutron se choca e quebra o núcleo de um átomo,
quando o núcleo é quebrado ele libera mais
nêutrons, que quebraram outros núcleos. Isso gera
uma reação em cadeia.
Tal reação gera muito, MUITO!! Calor.
Calor = Energia

4. HISTÓRIA: DESCOBRIMENTO
 Ernest Rutherford, o descobridor do núcleo atômico,
descobriu, que estes poderiam ser modificados através de
bombardeamento com partículas rápidas. Com a descoberta
do nêutron ficou claro que deveriam existir muitas
possibilidades dessas modificações.
 Ida Noddack foi a primeira a suspeitar que "durante o
bombardeamento de núcleos pesados com nêutrons, estes
poderiam quebrar-se em pedaços grandes, que são isótopos
de elementos conhecidos, mas não vizinhos dos originais
na tabela periódica".

5. HISTÓRIA: PRIMEIRA IMPLEMENTAÇÃO
 A fissão nuclear foi descoberta por Otto Hahn e
Fritz Straßmann em 1938 e explicada
por Lise Meitner e Otto Frisch logo depois, com
a observação de uma fissão nuclear depois
da irradiação de urânio com nêutrons.
 A primeira reação em cadeia foi realizada em
dezembro de 1942 em um reator de grafite de
nome Chicago Pile 1, no contexto do projeto
Manhattan com a finalidade de construir a
primeira bomba atômica, sob a supervisão
de Enrico Fermi na Universidade de Chicago.

6. HISTÓRIA: PRIMEIRAS ARMAS
 O uso de bombas nucleares em guerras teve início
com o lançamento de duas bombas atômicas,
realizados pelos EUA no território japonês. Logo em
seguida os Russos se interessaram em produzir suas
bombas, sendo seguidos por outros países como o
Reino Unido e a França.
 Diferentemente de uma usina, as bombas nucleares
tem o objetivo de liberar o máximo de energia, no
menor tempo possível; enquanto a usina deseja uma
estabilidade. Isso será importante para entender o
próximo slide.

7. HISTÓRIA: ACIDENTES
Chernobyl – O maior acidente radioativo:
 Como citado anteriormente as diferenças do objetivo
entre a usina e a bomba nuclear. Podemos concluir
que: Quando uma usina nuclear perde a estabilidade, é
como se ela virasse uma bomba nuclear.
 Foi o que aconteceu na usina de Chernobyl em Pripyat
(Ucrânia). Quando o reator 4 superaqueceu explodiu e
lançou material radioativo na atmosfera
 Boa parte do problema, era porque o reator
usava água e grafite, ao invés de apenas água como
moderador (isso será melhor explicado posteriormente
(slide 14)).

8. HISTÓRIA: ACIDENTES
Césio 137 – Maior acidente radiológico
 Foi um desastre que aconteceu em Goiânia, em 1987. Após
dois catadores de lixo entrarem em contato com uma porção
de cloreto de césio, o césio-137. O componente químico
ficava dentro de um aparelho de tratamento de câncer, que
estava em uma clínica abandonada na capital de Goiás.
 Dezenas de pessoas foram expostas à radiação, e muitas
delas tiveram contato direto com o Césio, até mesmo
passando-o em seu corpo. Isso tudo porque o material emitia
um brilho azul no escuro.
 Podemos dizer, que a falta de
conhecimento cientifico foi o agente causador da catástrofe

9. COMO FUNCIONA – EM USINAS
 Essas usinas
funcionam a partir da
fissão nuclear,
controlada dentro dos
reatores. A fissão gera
calor que aquece a
água e a transforma
em vapor. Esse vapor,
em alta pressão, gira a
turbina, que, por sua
vez, aciona o gerador
criando eletricidade.

10. COMO FUNCIONA – EM ARMAS
Bombas Nucleares:
Existem dois tipos de bombas nucleares: as que usam
fissão (são essas as bombas atômicas) e as que usam
fusão (são essas as bombas de hidrogênio)
Bomba atômica:
Vem da fissão de núcleos pesados de urânio ou
plutônio
Bomba de hidrogênio:
Vem da fusão de núcleos leves de isótopos de
hidrogênio. Resultando em elementos pesados e na
liberação de uma quantidade colossal de energia.

11. APLICAÇÕES NA MEDICINA
Medicina Nuclear
 A medicina nuclear é uma especialidade da
medicina que faz uso de técnicas seguras e
indolores para compor imagens do corpo e tratar
patologias.
 Como terapêutica, a radiação é utilizada com o
objetivo de curar patologias, como, por exemplo,
algumas formas de neoplasias. Apesar de o feixe
radioativo incidir exatamente sobre o tumor, vários
efeitos colaterais acompanham este tipo de
tratamento.

12. VANTAGENS
 Nível menor de poluição atmosférica: Comparativamente com usinas em que a energia elétrica é
produzida a partir de combustíveis fósseis derivados do petróleo, as termoelétricas apresentam um nível
bem menor de poluição atmosférica.
 Opção para países com poucos recursos hídricos: Muitos países cujo território é pequeno e não
contam com recursos hídricos que lhes permitam produzir e fornecer energia elétrica para suas
populações. Usinas nucleares se mostram soluções potencialmente interessantes nesses casos.
 Disponibilidade do combustível: Devido a sua grande disponibilidade, o combustível nuclear é muito
mais barato do que o de origem petrolífera.
 Imenso poder energético: Apenas duas partículas pequenas de urânio podem alimentar uma casa
média durante um mês inteiro.
 Área para construção reduzida: A construção de uma termoelétrica demanda um espaço relativamente
pequeno.

13. DESVANTAGENS
 Risco de acidente nuclear: O risco de acidente nuclear é pequeno, mas é preciso considerá-lo. Um
acidente nuclear causa a morte de muitas pessoas, animais e plantas, além de tornar a área em que
ocorreu inabitável. Rios, lagos, lençóis freáticos e solos podem ser contaminados. Esse tipo de acidente
ainda pode ocasionar alterações genéticas.
 Poluição térmica: O resfriamento do vapor é feito com o uso de água, essa água retorna para a sua
fonte (rios, mares e lagos), no entanto, com uma temperatura mais elevada, ocasionando a chamada
poluição térmica. Há redução da solubilidade de oxigênio na água e isso compromete a vida no
ecossistema.
 Lixo nuclear: O material radioativo que não tem mais utilidade como combustível, o lixo atômico é
composto por tudo o que teve contato com a radioatividade. Logo, entra nessa categoria: resíduos do
preparo das substâncias químicas radioativas, de mineração, o encanamento através do qual passaram,
as vestimentas dos funcionários, entre outros. Por ser extremamente radioativo, o lixo nuclear precisa ser
isolado por centenas de anos do meio ambiente.

14. NOTAS
 Diferença entre acidente radioativo e radiológico:
Radioativo é quando o acidente foi causado por fins de pesquisa ou geração de energia, qualquer outro
caso que envolva material radioativo é um acidente radiológico.
A problemática do grafite:
 Só a água já é tanto um moderador de nêutrons quanto um absorvedor, ela sozinha já assume 3
funções: absorver nêutrons, moderar nêutrons e esfriar o núcleo. Ao remover a água, o reator para, isso
é uma usina segura.
A presença de hastes de grafite no reator de Chernobyl causava uma situação perigosa, pois o
grafite apenas modera. Ou seja, em um reator como o de Chernobyl, ao tirar a água, perde-se o fator que
absorvia os nêutrons, mas o moderador de grafite ainda estará lá. Assim a reatividade aumenta causando
uma reação descontrolada
Para físicos de plantão:
 No trabalho, foi usado diversas vezes o termo "gerar", "criar" e "produzir" energia. Mas é importante
lembrar que energia não pode ser criada nem destruída, apenas convertida.

15. ACONTECIMENTOS RECENTES:
 STF declara inconstitucionais mais duas leis de estados proibindo usinas nucleares
 O reator nuclear que pode ser 'santo graal' da energia para China

16. FONTES:
 https://www.hexag.online/blog-noticias/vantagens-e-desvantagens-da-
energia-nuclear
 https://www.youtube.com/watch?v=DiGqjYkRQ6o&ab_channel=Ci%C3%AAnc
iaTodoDia
 https://www.infoescola.com/medicina/medicina-nuclear/
 https://www.youtube.com/watch?v=w0iRjttNjEQ&ab_channel=HojenoMundo
Militar
 https://educacao.uol.com.br/disciplinas/geografia/energia-nuclear-como-
funciona-pos-e-contras.htm
 https://mundoeducacao.uol.com.br/quimica/acidente-com-cesio137-
goiania.htm
 https://www.infoescola.com/curiosidades/armas-nucleares/
 https://pt.wikipedia.org/wiki/Hist%C3%B3ria_das_armas_nucleares
 https://brasilescola.uol.com.br/quimica/armas-nucleares-como-tudo-
comecou.htm
 http://www.inb.gov.br/Contato/Perguntas-Frequentes/Pergunta/Conteudo/o-
que-e-o-enriquecimento-como-ele-e-feito?Origem=1068
 https://www.youtube.com/watch?v=Ta3z3pGK0vU&ab_channel=NationalGeo
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