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energia nuclear.docx
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- 2. O QUE ÉA ENERGIA NUCLEAR? Energia nuclear é a energia libertada 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 (observado por Albert Einstein), segundo a qual durante reações nucleares ocorre transformação de massa em energia.
- 3. VANTAGENS DA ENERGIANUCLEAR Exigência de uma área pequena para a construção de central nuclear
- 4. Grande disponibilidade decombustível Pequeno risco no transporte do combustível Pouca quantidade de resíduos Outra vantagem da energia nuclear em relação à geração hidroelétrica é o fato de que a energia nuclear é imune à alterações climáticas futuras que porventura possam trazer alterações no regime de chuvas. DESVANTAGENS DA ENERGIA NUCLEAR O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;
- 5. Mais cara, quandocomparada e outras formas; Risco de acidentes nucleares; Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas pela agua de arrefecimento dos reatores. Na década de 80 o físico Ralph Nader afirmou que com apenas um quilograma de Plutônio-239 seria teoricamente possível a extinção da população humana a longo prazo (considerando uma dose letal por inalação de poucos microgramas e os danos genéticos com uma dose mutagénica de poucos nanogramas)
- 6. FORMAS DE PRODUÇÃODE ENERGIA NUCLEAR Fissão Nuclear Processo que consiste na divisão de um núcleo em dois núcleos menores, em um tamanho comparável. Fusão Nuclear A fusão nuclear é o processo onde, por meio de uma colisão e junção de dois núcleos, é formado um núcleo maior.
- 7. FISSÃO NUCLEAR Processo queconsiste na divisão de um núcleo em dois núcleos menores, num tamanho comparável. Diagrama representativo da fissão nuclear do átomo de urânio: o neutrão colide com o núcleo que fica instável e divide-se em dois novos menores e mais leves (bário e criptónio), que por sua vez desintegram-se em energia, radiação gama e alguns neutrões.
- 8. RADIOATIVIDADE é um fenómenonatural ou artificial, pelo qual algumas substâncias ou elementos químicos, chamados radioativos, são capazes de emitir radiações, as quais têm a propriedade de ionizar gases, produzir fluorescência, atravessar corpos opacos à luz visível. As radiações emitidas pelas substâncias radioativas são principalmente partículas alfa, partículas beta e raios gama.
- 9. FONTES NATURAIS DERADIOATIVIDADE A radioatividade natural ocorre espontaneamente na natureza em determinados elementos que emitem de seus núcleos as três emissões radioativas naturais: alfa ( α ), beta ( β ) e gama ( γ ). A sua descoberta deu- se em 1896, quando Antoine Henri Becquerel (1852-1908), juntamente com o casal de cientistas Pierre Curie (1859-1906) e Marie Curie (1867-1934), começou a estudar os minérios de urânio que emitiam raios que faziam impressões fotográficas.
- 10. FONTES ARTIFICIAIS DERADIOATIVIDADE Já a radioatividade artificial está ligada ao bombardeamento de átomos por meio de partículas aceleradas (partículas alfa, beta, protão, neutrão, positrão e deuterão). O produto desse bombardeamento pode ser um isótopo natural do
- 11. elemento químico bombardeadoou um isótopo artificial.
- 12. EFEITOS BIOLÓGICOS DARADIOATIVIDADE
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- 14. urânio (U) polónio (Po) rádio(Ra) césio (Cs)
- 15. O PRIMEIRO REATORDE FISSÃO NUCLEAR Em1942 na Universidade de Chicago, Estados Unidos, a equipa do físico Enrico Fermi, tinha realizado a primeira libertação controlada de energia do núcleo atómico, obtendo uma reação autossustentada. Apesar da experiencia ter sido batizado como “Pilha de Fermi”, na verdade o CP-1 foi o primeiro reator nuclear a fissão da história, com a liberação de 0,5 W de energia.
- 16. PRINCIPAIS REACCOES DAFISSAO NUCLEAR Na fissão (ou cisão) nuclear, um átomo de um qualquer elemento é dividido, produzindo dois átomos de menores dimensões de elementos diferentes. A fissão de urânio235, por exemplo, liberta uma média de 2,5 neutrões por cada núcleo dividido. Por sua vez, estes neutrões vão rapidamente causar a fissão de
- 17. mais átomos, queirão libertar mais neutrões e assim sucessivamente, iniciando uma auto- sustentada série de fissões nucleares, à qual que se dá o nome de reacção em cadeia, a qual resulta na libertação contínua de energia. FUSAO NUCLEAR Fusão é o processo de colidir dois átomos propositalmente para formar um terceiro, mais pesado. A reação libera energia e, dependendo de quais forem os reagentes, um nêutron livre.
- 18. Dois átomos nãocolidem naturalmente porque seus campos eletromagnéticos se repelem. Só pressão e temperatura altíssimas conseguem fazer com que elétrons se dispersem do núcleo, facilitando a colisão. Esse processo só ocorre naturalmente em estrelas, como o Sol.
- 19. VANTAGENS FUSÃO NUCLEAR Vantagens Éuma fonte mais concentrada na geração de energia. Uma pequena quantidade de urânio pode abastecer um cidade inteira, fazendo assim com que não sejam necessários grandes investimentos no recurso. Não causa nenhum efeito de estufa ou chuvas ácidas. É fácil de transportar como novo combustível. Tem uma base científica extensiva para todo o ciclo.
- 20. É uma fontede energia segura, pois o número de acidentes ocorridos até à data é extremamente reduzido. Permite reduzir o défice comercial. Permite aumentar a competitividade. REAÇÕES FUSÃO NUCLEAR A principal reação de fusão que ocorre no interior do Sol se dá entre dois prótons (núcleos de hidrogénio), libertando energia numa taxa extremamente lenta que não apresenta importância para produção de energia industrial (esta reação resulta em alta geração de energia
- 21. no Sol devidoà enorme quantidade de hidrogénio termicamente isolado existente no seu centro). Para aplicações em fusão, as reações mais importantes envolvem deutério e trício (os isótopos mais pesados do hidrogénio) e o isótopo raro de hélio 3. A reação que ocorre mais facilmente é aquela em que o deutério se funde com o trício produzindo uma partícula alfa (núcleo de hélio 4) e um neutrão.
- 22. CENTRAIS TERMONUCLEARES NAEUROPA As centrais nucleares produzem, atualmente, cerca de um terço da eletricidade e 14 % da energia consumida na UE. A energia nuclear é uma alternativa de baixas emissões de carbono quando comparada com os combustíveis fósseis e representa um componente essencial do cabaz energético de muitos Estados-Membros. No entanto, na sequência do desastre de Chernobil em 1986 e da catástrofe nuclear de Fucuxima, no Japão, em 2011, a energia nuclear
- 23. tornou-se muito controversa.A decisão da Alemanha de abandonar progressivamente a energia nuclear até 2020 e o encerramento temporário de dois reatores belgas, após a descoberta de fissuras nas suas cubas, aumentaram a pressão para o abandono da energia nuclear na Europa. APLICAÇÕES FÍSICA NUCLEAR Entre as principais aplicações da Física Nuclear estão: a geração de energia elétrica em centrais nucleares, os Raios X, tratamentos de cancro, armamentos e bombas nucleares. A Física Nuclear tem sido aplicada em diversas áreas e tem trazido vários benefícios para a humanidade, sempre que uma fonte de energia é descoberta aparece uma nova tecnologia onde se torna possível aproveitar
- 24. essa energia. Foiassim com o fogo, o petróleo e, mais recentemente, com a energia atômica e a nuclear. FATORES RELEVANTES Tório: o futuro da energia nuclear? Elemento batizado em homenagem ao deus
- 25. nórdico do trovãopode em breve substituir urânio e plutônio nos reatores nucleares em todo O Tório não é usado na fabricação de bombas, o mundo. embora não seja impossível. Foi por isso que os EUA deixaram de fazer pesquisas para a utilização do elemento na década de 70. Em um mundo no qual a energia nuclear era um dos principais objetivos de pesquisa e não um desdobramento militar, certamente valeria investigar mais a fundo a questão. E, com efeito, é isso que está acontecendo hoje em dia. TRABALHO REALIZADO POR: Emanuel Fidalgo nº 4 Paulo Gomes nº7