Energia Nuclear

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Energia Nuclear. Apresentação dos alunos do 3° Ano B

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Energia Nuclear

  1. 2. APRESENTAÇÃO <ul><li>A descoberta da radioatividade </li></ul><ul><li>A descoberta do raio x </li></ul><ul><li>A contribuição de Henri Becquerel </li></ul><ul><li>A descoberta da radiação alfa, beta e gama </li></ul><ul><li>Fusão e fissão nuclear </li></ul><ul><li>Energia nuclear </li></ul><ul><li>Utilização da energia nuclear </li></ul><ul><li>Funcionamento de uma usina nuclear </li></ul><ul><li>Consequências e desastres da energia nuclear </li></ul><ul><li>Lixo radioativo </li></ul><ul><li>Usinas nucleares no mundo </li></ul><ul><li>Considerações finais </li></ul><ul><li>Referências bibliográficas </li></ul>
  2. 3. INTRODUÇÃO <ul><li>A descoberta da energia nuclear foi uma grande evolução na ciência, pois é uma nova fonte de se produzir energia, além de contribuir para frear o aquecimento global já que não gera poluição, porém, ela pode trazer riscos e desastres para a humanidade. </li></ul>
  3. 4. A DESCOBERTA DA RADIOATIVIDADE <ul><li>Em 1895 , o físico alemão: </li></ul><ul><li> Wilhelm Konrad Roentgen </li></ul><ul><li>estava trabalhando com uma ampola de vidro contendo uma gás rarefeito, quando, inesperadamente, uma placa fluorescente, que se encontrava fora da ampola, emitiu luz. </li></ul>
  4. 5. <ul><li>Concluiu que saía da ampola um tipo de raios desconhecidos chamando-os de raios X. </li></ul>? = RAIO X
  5. 6. Colocando sua mão na trajetória dos raios X observou sobre a placa a sombra de seu esqueleto. Desta forma concluiu que os raios tinham a propriedade de penetrar e atravessar objetos opacos. Isto levou ao desenvolvimento da fotografia por meio de raios X, a radiografia. A DESCOBERTA DO RAIO X
  6. 7. <ul><li>Roentgen descobriu que os raios X podiam provocar fluorescência em certos materiais. </li></ul>FLUORESCÊNCIA
  7. 8. <ul><li> </li></ul><ul><li> Antoine Henri Becquerel </li></ul><ul><li>Ficou curioso para saber se o contrário também era possível: se uma substância fluorescente emitiria raios X. </li></ul>Foi então que o cientista francês: A contribuição de Henri Becquerel
  8. 9. <ul><li>Para verificar essa possibilidade, envolveu uma chapa fotográfica com papel preto, colocou sobre ele cristais de um material fluorescente (um composto de urânio) e expôs o conjunto à luz solar. Caso a luz provocasse fluorescência nos cristais e eles passassem a emitir raios X, a chapa seria impressionada. </li></ul><ul><li>Isso de fato ocorreu. Procurou então repetir a experiência nos dias seguintes, mas eles foram todos nublados. Na última tentativa, desmontou o conjunto e resolveu revelar a chapa assim mesmo. Surpreso, verificou que ela fora intensamente impressionada. A radiação que atingira não dependera, então, da incidência de luz solar nos cristais. Eles emitiam radiações por si mesmos! </li></ul>
  9. 10. <ul><li>Essa descoberta provocou um intenso interesse ao casal de cientistas : </li></ul><ul><li>Marie e Pierre Curie </li></ul>Em 1898 o casal Curie após intensas pesquisas descobriu um elemento 400 vezes mais radioativo que o urânio, elemento esse que foi denominado Polônio em homenagem ao país de origem de Marie Curie, logo após o casal descobriu um elemento 2000 vezes mais radioativo que o urânio que nomearam Rádio. A descoberta do urânio e do rádio
  10. 11. <ul><li>Ainda no ano de 1898 : </li></ul><ul><li>Ernest Rutherford </li></ul><ul><li>utilizou uma tela fluorescente para detectar as radiações provenientes de um material radioativo. Com auxílio de placas metálicas eletricamente carregadas descobriu que havia dois tipos de radiação, que chamou de alfa e beta. </li></ul>Radiação alfa e beta
  11. 12. <ul><li>Ainda no ano de 1898 : </li></ul><ul><li>Ernest Rutherford </li></ul>A radiação alfa, segundo ele, deveria ser formada por partículas de carga positiva, uma vez que seu feixe é atraído pela placa negativa. Já a radiação beta,deveria ser formada por partículas negativas, pois seu feixe é atraído pela placa positiva. Radiação alfa e beta
  12. 13. <ul><li>Ainda no ano de 1898 : </li></ul><ul><li>Ernest Rutherford </li></ul>Além disso, como as partículas alfa sofrem um desvio menor, isso significa que elas devem possuir massa maior do que as partículas beta, pois, quanto maior for a massa de uma partícula, maior será a sua inércia e, portanto, mais difícil será alterar sua trajetória. Radiação alfa e beta
  13. 14. <ul><li>Em 1900 : </li></ul><ul><li>Paul Villard </li></ul><ul><li>na França, descobriu uma outra forma de radioatividade que não apresenta carga elétrica, sendo chamada de radiação gama. </li></ul>Radiação gama
  14. 15. <ul><li>Radiação alfa (α): também chamada de partículas alfa ou raios alfa, são partículas carregadas por dois prótons e dois nêutrons, sendo portanto, átomos de hélio. Apresentam carga positiva +2 e número de massa 4 . </li></ul><ul><li>Radiação beta (β): raios beta ou partículas beta, são elétrons, partículas negativas com carga  – 1 e número de massa 0. </li></ul><ul><li>Radiação Gama (γ): ou raios gama. O comprimento de onda desta radiação varia de 0,5 a 0,005 . As radiações gama são ondas eletromagnéticas, e possuem carga e massa nulas, emitem continuamente calor e têm a capacidade de ionizar o ar e torná-lo condutor de corrente elétrica. </li></ul>
  15. 17. <ul><li>Em 1934 , o físico italiano: </li></ul><ul><li> Enrico Fermi </li></ul><ul><li>bombardeou átomos de urânio com nêutrons obtendo átomos maiores. Esse fato portanto não foi bem esclarecido por ele sendo melhor compreendido quando em 1938 os cientistas Otto Hahn e Strassmann repetindo a experiência de Fermi observou a presença de Bário na amostra radioativa. Fato que recebeu o nome de FISSÃO NUCLEAR. </li></ul>FISSÃO NUCLEAR
  16. 18. <ul><li>Fissão nuclear é a divisão de um núcleo atômico pesado e instável através do seu bombardeamento com nêutrons - obtendo dois núcleos menores, nêutrons e a liberação de uma quantidade enorme de energia. Os nêutrons liberados na reação, irão provocar a fissão de novos núcleos, liberando outros nêutrons, ocorrendo então uma reação em cadeia. Essa reação é responsável pelo funcionamento de reatores nucleares e pela desintegração da bomba atômica. </li></ul>FISSÃO NUCLEAR
  17. 19. FISSÃO NUCLEAR Em 1939 Fermi declarou ser possível uma reação nuclear em cadeia (nêutrons liberados na desintegração de U 235 poderiam incidir em novos átomos vizinhos provocando novas desintegrações e assim sucessivamente) abrindo as portas para a produção em larga escala de energia a partir do processo de fissão transformando matéria em energia segundo a equação de Albert Einstein: E = mc2.
  18. 20. <ul><li>Outro processo para produção de energia é o que utiliza FUSÃO NUCLEAR. </li></ul><ul><li>É a junção de dois ou mais núcleos atômicos produzindo um único núcleo maior, com liberação de grande quantidade de energia. Nas estrelas como o Sol, ocorre a contínua irradiação de energia (luz, calor, ultravioleta, etc.)proveniente da reação de fusão nuclear. </li></ul>
  19. 21. <ul><li>Outro processo para produção de energia é o que utiliza FUSÃO NUCLEAR. </li></ul>núcleos de átomos de hidrogênio se fundem produzindo helio e convertendo também uma parte da matéria em energia. Esse processo culminou com desenvolvimento em 1952 da primeira bomba de hidrogênio, muito mais potente que a bomba atômica.
  20. 22. COMPLEMENTOS <ul><li>O desenvolvimento da tecnologia para aplicação da radioatividade pode produzir energia útil (usinas nucleares) ou artefatos bélicos levando a destruição de grande parte da humanidade o que nos leva a uma discussão ética sobre o seu uso. </li></ul>
  21. 23. <ul><li>A 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. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento podendo transformar-se em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros se deve provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras. </li></ul>ENERGIA NUCLEAR
  22. 24. Utilização da energia nuclear <ul><li>Servem na utilização de bombas nucleares, pode substituir fontes de energia e também substituir alguns combustíveis. </li></ul><ul><li>A utilização da energia nuclear vem crescendo a cada dia. A energia nuclear é uma das alternativas menos poluentes, permite adquirir muita energia em um espaço pequeno e instalações de usinas perto dos centros consumidores, reduzindo o custo de distribuição de energia. </li></ul>
  23. 25. FUNCIONAMENTO DE UMA USINA NUCLEAR <ul><li>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. O calor gerado no núcleo do reator aquece a água do circuito primário. Esta água circula pelos tubos de um equipamento chamado Gerador de Vapor. A água de um outro circuito em contato com os tubos do Gerador de Vapor se vaporiza a alta pressão, fazendo gerar um conjunto de turbinas que tem junto a seu gerador elétrico. O movimento do gerador elétrico produz a energia, entregue ao sistema para distribuição. </li></ul>
  24. 27. Elementos mais usados como fonte de energia <ul><li>- Tório: As novas gerações de centrais nucleares utilizam o tório como fonte de combustível adicional para a produção de energia ou decompõe os resíduos nucleares em um novo ciclo denominado fissão assistida. </li></ul><ul><li>- Urânio: A principal finalidade comercial do urânio é a geração de energia elétrica. Quando transformado em metal, o urânio torna-se mais pesado que o chumbo, pouco menos duro que o aço e se incendeia com muita facilidade. </li></ul><ul><li>- Actínio: O Actínio é um metal prateado, altamente radioativo, com radioatividade 150 vezes maior do que o urânio. Usado em geradores termoelétricos. </li></ul>
  25. 28. CONSEQUÊNCIAS DA ENERGIA NUCLEAR <ul><li>A tecnologia nuclear é perigosa, já causou acidentes graves como o de Three Mile Island (EUA) e Chernobil (Ucrânia), com milhares de mortes e enfermidades decorrentes desses acidentes, além da perda de grandes áreas. </li></ul><ul><li>O horror nuclear em Hiroshima e Nagasaki marcou a primeira e única vez em que armas atômicas foram usadas deliberadamente contra seres humanos. Mais de 100 mil pessoas morreram nos ataques de 6 a 9 de Agosto de 1945 e outros milhares morreriam nos anos seguintes sofrendo de complicações causadas pela radiação. </li></ul>
  26. 29. HIROSHIMA E NAGASAKI
  27. 30. DESASTRES NUCLEARES <ul><li>Chernobyl:   No dia 26 de abril de 1986 , um experimento mal conduzido, aliado a problemas estruturais da usina e outros fatores, causou a explosão do quarto reator de Chernobyl. Cerca de 31 pessoas morreram na explosão e durante o combate ao incêndio. Outras centenas faleceram depois, por causa da exposição aguda à radioatividade, num grau 400 vezes maior que o da bomba de Hiroshima. </li></ul>Homenagem aos mortos de Chernobyl
  28. 32. <ul><li>Fukushima: No dia 06 de setembro de 2011 houve um vazamento no reator da usina devido as falhas que ocorreram no sistema de segurança. </li></ul>
  29. 34. O 2 ° GRANDE PROBLEMA (LIXO RADIOATIVO) <ul><li>Os rejeitos de usinas nucleares são colocados em recipientes especiais e descartados em locais com revestimento de concreto, devendo permanecer confinados por um período longo, que varia de 50 a 300 anos. A radiação desaparece após esse tempo e não oferece mais riscos. Mas é importante destacar que esse período não é fixo, pode variar de um lixo para outro. </li></ul>
  30. 35. O 2 ° GRANDE PROBLEMA (LIXO RADIOATIVO) Um dos maiores acidentes envolvendo o lixo Nuclear ocorreu na cidade de Goiânia, em 13 de setembro de 1987 , e resultou na morte de mais de 400 pessoas. O material radioativo responsável pela catástrofe foi o Césio 137 , que contaminou adultos e crianças. Após o acidente foi preciso criar o repositório: local isolado e profundo, recoberto com placas de chumbo (isolante), onde o lixo nuclear foi armazenado.
  31. 36. USINAS NUCLEARES NO MUNDO Central Nuclear de OhiNPP, Japão Central Nuclear de Gösgen, Suíça
  32. 37. Central Nuclear de Atucha, Argentina Central Nuclear de Grafenrheinfeld, Alemanha
  33. 38. CONSIDERAÇÕES FINAIS <ul><li>A energia nuclear pode ser usada para o bem da humanidade (produzindo energia, etc), porém pode causar várias guerras e catástrofes com o seu mau uso. O átomo tem suas propriedades variadas e produz energia que hoje em dia é usada nas usinas nucleares. </li></ul>
  34. 39. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS <ul><li>http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/becquerel-antoine-henri/becquerel-antoine-henri-1.php </li></ul><ul><li>http://www.infoescola.com/fisica/principios-da-usina-nuclear/ </li></ul><ul><li>http://pt.wikipedia.org/wiki/Energia_nuclear </li></ul><ul><li>http://www.colegioweb.com.br/quimica/a-descoberta-dos-raio-x.html </li></ul><ul><li>http://www.infoescola.com/quimica/radioatividade/ </li></ul><ul><li>http://www.suapesquisa.com/o_que_e/lixo_nuclear.htm </li></ul>

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