Energia Nuclear

Energia Nuclear

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  Instituto de Empregoe Formação Profissional Centro de Formação Profissional do Sector Terciário do Porto
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   Energia nuclear é a energia liberada numa reação nuclear, ou seja, em processos de transformação de núcleos atómicos. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de se transformar em outros isótopos ou elementos através de reações nucleares, emitindo energia durante esse processo. Baseia-se no princípio da equivalência de energia e massa, segundo a qual durante reações nucleares ocorre transformação de massa em energia. Foi descoberta por Hahn, Strabmann e Meitner com a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com neutrões. A tecnologia nuclear tem como uma das finalidades gerar eletricidade. Aproveitando-se do calor emitido na reação, para aquecer a água até se tornar vapor, assim movimentando um turbogerador.
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   Vantagens: - não contribui para o efeito de estufa (principal); - não polui o ar com gases de enxofre, nitrogénio, particulados, etc.; - não utiliza grandes áreas de terreno: a central requer pequenos espaços para sua instalação; - não depende da sazonalidade climática (nem das chuvas, nem dos ventos); - pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera; - grande disponibilidade de combustível; - é a fonte mais concentrada de geração de energia - a quantidade de resíduos radioativos gerados é extremamente pequena e compacta; - a tecnologia do processo é bastante conhecida; - o risco de transporte do combustível é significativamente menor quando comparado ao gás e ao óleo das termoelétricas; - não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias;
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   Desvantagens: - necessidade de armazenar o resíduo nuclear em locais isolados e protegidos*; - necessidade de isolar a central após o seu encerramento; - é mais cara quando comparada às demais fontes de energia; - os resíduos produzidos emitem radiatividade durante muitos anos; - dificuldades no armazenamento dos resíduos, principalmente em questões de localização e segurança; - pode interferir com ecossistemas; - grande risco de acidente na central nuclear. * esta desvantagem provavelmente durará pelo menos uns 30 anos, a partir de quando já se esperam desenvolvidas tecnologias para reciclagem e reaproveitamento dos resíduos radioativos.  Observação: – ao contrário do que muita gente pensa, a energia nuclear não é uma energia suja; – os impactos ambientais causados pela deposição do resíduo radioativo não são muito maiores que os impactes do lago de uma hidrelétrica.
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   Condenada por muitos e defendida por poucos, a energia nuclear é um problema ou uma solução para suprir a possível falta de energia elétrica? Definida como a energia liberada quando ocorre a ficção dos átomos, ocorre num reator nuclear em uma sequência multiplicadora conhecida como reação em cadeia, denominada fissão nuclear.  Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor. A ficção nuclear, onde o núcleo atómico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atómicos se unem para produzir um novo núcleo. A energia nuclear provém da ficção nuclear do urânio, do plutónio ou do tório ou da fusão nuclear do hidrogénio. É energia liberada dos núcleos atómicos, quando os mesmos são levados por processos artificiais, a condições instáveis.  Todos os materiais são formados por um número limitado de átomos, que, por sua vez, são caracterizados pela carga elétrica de seu núcleo e simbolizados pela letra Z. Em física, a descrição adequada do átomo para a compreensão de um determinado fenómeno depende do contexto considerado. Pode-se considerar o núcleo como composto de prótons, com carga elétrica positiva, e nêutrons, sem carga. Ambos são denominados genericamente núcleos. A letra Z que caracteriza cada um dos átomos, naturais ou artificiais, representa o número de prótons no núcleo.
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   A maior parte da massa do átomo está concentrada em seu núcleo, que é muito pequeno. Prótons e nêutrons têm massa aproximadamente igual da ordem de 1,67 x 10-24 gramas e são caracterizados por parâmetros específicos (números quânticos) definidos pela mecânica quântica, teoria que lida com os fenómenos na escala atómica e molecular. Os prótons, por terem a mesma carga, se repelem fortemente devido à força eletrostática. Isso tenderia a fazer com que essas partículas se afastassem umas das outras, o que inviabilizaria o modelo. Mas, como os núcleos existem, pode-se concluir que deve existir uma força de natureza diferente da força eletromagnética ou da força gravitacional que mantém os núcleos coesos. Quanto maior a energia de ligação média (soma de todos os valores das energias de ligação dividida pelo número de partículas), maior a força de coesão do núcleo.  Segundo o assessor da presidência da Eletrobras Eletronuclear, Leonam Guimarães dos Santos, do final da década de 50 até hoje a indústria mundial de geração elétrica nuclear já acumulou mais de 14 mil reatores/ano de experiência operacional. São 436 usinas nucleares distribuídas por 34 países, concentradas nos mais desenvolvidos, que respondem atualmente por 16% de toda geração elétrica mundial. “16 Países dependem da energia nuclear para produzir mais de um quarto de suas necessidades de eletricidade. Franca e Lituânia obtém cerca de três quartos de sua energia elétrica da fonte nuclear, enquanto Bélgica, Bulgária, Hungria, Eslováquia, Coréia do Sul, Suécia, Suíça, Eslovênia e Ucrânia mais de um terço. Japão, Alemanha e Finlândia geram mais de um quarto, enquanto os Estados Unidos Têm cerca de um terço”, informa.
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   Ele diz que, apesar de poucas unidades terem sido construídas nos últimos 15 anos, as usinas nucleares existentes estão produzindo cada vez mais electricidade. O aumento na geração nos últimos sete anos equivale a 30 novas usinas e foi obtido pela repotencialização e melhoria do desempenho das unidades existentes. Hoje, entretanto, existem renovadas perspectivas para novas usinas tanto em países com um parque nuclear estabelecido como em alguns novos países. 53 usinas encontram- se em construção no mundo (Angra 3 é uma delas), as quais se somam encomendas firmes para outras 135. Além destas, mais 295 consideradas até 2030 pelo planejamento energético de diversos países (dentre os quais o Brasil, que planeja de 4 a 8 usinas adicionais nesse horizonte de tempo).  “Cumpre reconhecer, entretanto, que ainda persistem forcas antinucleares importantes em alguns países, em especial na Alemanha. Seu poder político, porém, vem declinando. Apesar da crescente atenção que a geração nuclear tem recebido por razões ligadas ao meio ambiente e segurança de suprimento, é claro que as novas usinas devem provar sua competitividade económica nos mercados de energia de hoje. Se puder ser provado que novas usinas são a mais barata forma de geração eléctrica de base em longo prazo, este será um argumento muito poderoso em favor de sua escolha”.
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   A Agência Internacional de Energia (IEA) prova isso na sua edição 2010 do relatório “Custos Projectados de Geração de Electricidade”, recentemente lançado. Várias potenciais restrições têm sido levantadas, especialmente a disponibilidade de financiamento e restrições de capacidade na cadeia de suprimentos, mas esses podem ser superados como já foram no passado.  As raízes da oposição a qualquer coisa relacionada com a energia nuclear são muito profundas e constituem elemento essencial do movimento ambientalista, que encontrou na indústria de geração eléctrica nuclear um alvo relativamente fácil. A experiência tem mostrado que ganhar aceitação pública e mais fácil ao nível local, permitindo que as pessoas visitem as instalações e esclareçam suas duvidas. Para a indústria, a melhor abordagem é operar bem suas instalações, tanto do ponto vista da segurança como do económico, explica Leonam dos Santos Guimarães, da Eletrobras Eletronuclear.  O baixo custo do urânio e sua estabilidade ao longo do tempo constituem vantagem económica primordial da geração eléctrica nuclear. O ciclo do combustível, isto é, a mineração e beneficiamento, conversão, enriquecimento e fabricação são muito complexas, tanto do ponto de vista técnico como comercial, com mercados individuais para etapa. O salto que os preços mundiais do urânio deram desde 2003, e a subsequente queda brusca, geraram muito interesse, particularmente do sector financeiro. Isto estimulou uma visão renovada sobre as alternativas tradicionais de comprar e vender urânio e encorajou os compradores a pressionar pelo maior número possível de fontes de suprimento.
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   As significativas restrições a transferência de tecnologia e comércio de bens e serviços são críticas para indústria nuclear, assim como o gerenciamento do combustível usado e o retorno dos sítios nucleares fechados a usos alternativos. As restrições estão ligadas ao Tratado de Não Proliferação (TNP) de armas nucleares e sua implementação através de salvaguardas pela Agencia Internacional de Energia Atómica (IAEA) e pelo Grupo de Fornecedores Nucleares (NSG).  A proliferação nuclear ainda permanece como um tema muito vivido e tem o potencial de ameaçar o renascimento da indústria nuclear. O que fazer com o combustível usado após sua remoção do reactor tem sido a mais importante questão e gerado os maiores problemas de aceitação pública. O debate sobre sua reciclagem é vital para o futuro da indústria nuclear. A geração eléctrica nuclear deve ser colocada no contexto mais amplo do desenvolvimento energético mundial. Esse tema retornou ao debate publica após ter ficado muitos anos a margem depois das crises do petróleo dos anos 70. Isso se deve a preocupações renovadas sobre a segurança do fornecimento de óleo de gás em longo prazo, indicada pela significativa escalada de preços, mas também pelas preocupações com as consequências ambientais da continua exploração em massa dos recursos em combustíveis fosseis.  Já a Greenpeace faz questão de se posicionar contra a energia nuclear, chamando a atenção para os seus pontos negativos. O aviso está no site da organização: sob um funcionamento normal, uma usina (nuclear) libera no ar, solo e água radioatividade que pode causar câncer e outras doenças. Além disso, os textos da home page lembram que essas usinas estão frequentemente sob o risco de acidentes – como o famoso que ocorreu em Chernobyl em 1986, matando milhares de pessoas e deixando milhões contaminadas.
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   O maior problema apontado pelos especialistas diz respeito aos resíduos nucleares que é uma questão de difícil resolução. Esse lixo dura centenas ou milhares de anos e precisa ser isolado de qualquer contacto com o ambiente, a fim de se evitar a contaminação. Os resíduos mais radioactivos, chamados de lixo de alto nível, são colocados em barris que são depositados no subsolo, a grande profundidade. E os países mais ricos, querendo livrar-se dos resíduos, procuram espaço em países mais pobres para armazená-los. O que fazer com todos esses resíduos?  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/acidente-nuclear-de- chernobyl.html  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/armas-nucleares.html  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/bomba-atomica.html  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/bomba-de- hidrogenio.html  http://www.grupoescolar.com/pesquisa/little-boy-bomba- atomica.html  http://www.youtube.com/watch?v=4U6sAul0mH4  http://www.youtube.com/watch?v=BS2_RL_CzQc&feature=endsc reen&NR=1
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   Nas reações nucleares, determinados átomos converte-se para outros, por modificações que alteram seus núcleos. Quando o núcleo de um átomo pesado, como o urânio ou o plutônio, é rompido para produzir núcleos de elementos mais leves, ele emite partículas denominadas nêutrons que se deslocam com altíssimas velocidades, colidindo com outros núcleos e provocando novos rompimentos com fissões. Propaga-se assim uma reação em cadeia envolvendo um número cada vez maior de átomos liberando uma quantidade cada vez maior de energia. Entretanto as partículas emitidas em grandes quantidades e em altas velocidades pelos núcleos destruídos são capazes de transferir certas quantidades de energia para as substâncias com as quais tomam contato no seu trajeto, isto é, são capazes de transmitir radioatividade. Assim sendo um reator nuclear ao mesmo tempo que gera energia na forma de calor para aquecer uma caldeira produz também resíduos altamente radioativos (lixo atômico), emitindo radiações durante centenas de anos, como é o caso do estrôncio, do césio, do criptônio e do plutônio. Esses elementos, dependendo de sua quantidade, podem provocar doenças graves ou letais. Entretanto não é apenas no caso de ocorrerem acidentes que o processo de geração de energia nuclear ameaça o meio ambiente, mas pelo problema das várias toneladas de rejeitos altamente radioativos que continuam sem solução.
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   Os riscos de acidentes, de doenças e de morte precoce fazem parte da vida na Terra, atingindo todos os seres vivos, inclusive o homem. Devido aos modernos meios de comunicação de massa, o impacto emocional dos riscos atuais é muito maior do que foi no passado. Muitos riscos desnecessários podem (e devem) ser evitados, enquanto outros riscos podem ser reduzidos drasticamente. Além disso, alguns riscos devem ser enfrentados a fim de que riscos maiores não ocorram. O tipo, a magnitude e a percepção dos riscos variam de acordo com vários fatores. Em qualquer análise de riscos, devem ser considerados os eventuais benefícios, os riscos envolvidos em outras atividades, e outros fatores. Vários exemplos de riscos e suas implicações são apresentados e discutidos, em geral de maneira comparativa.
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   A energia nuclear é tratada de modo especial, mas também são referidos e comentados os riscos envolvidos em outras atividades humanas (aviões, automóveis, fumo, gasolina, DDT, e energia a carvão). Tal como a história da aviação, a indústria nuclear tem também uma história muito maior de sucessos do que de fracassos. No entanto, em ambos os casos, os acidentes graves merecem muita reflexão, inclusive para aperfeiçoamento das normas de segurança. O atual pavor de algumas pessoas em relação à energia nuclear é comparado aos infundados temores que cercaram o advento da gasolina, no século passado. Os riscos, naturalmente, não devem ser exagerados, mas também não podem ser negligenciados. A intenção principal do Autor é discutir a complexidade do problema de se avaliarem e se aceitarem os riscos. Em relação à energia nuclear, ele apenas menciona seu ponto de vista, defendido em outras publicações, de que os riscos envolvidos são muito grandes. PALAVRAS CHAVE / Riscos / Energia nuclear / Acidentes / Radiações / Fumo / Câncer / Aviação / Gasolina.
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   Luís Marques  Hugo Rosas  Manuel Martins  Tiago Albuquerque