Usinasnucleares
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O documento explica o que é uma usina nuclear, seu funcionamento baseado na fissão nuclear do urânio para gerar energia térmica e transformá-la em energia elétrica. Detalha as três fases do processo - primária, secundária e de refrigeração - e aborda questões de segurança, aplicações no Brasil e vantagens e desvantagens deste tipo de geração de energia.
Usinasnucleares
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- 2. O que é usina nuclear Usina Nuclear, também conhecida como central nuclear, é uma instalação que produz energia elétrica através de reações nucleares de elementos radioativos. A Usina Nuclear é uma instalação industrial que tem por finalidade produzir energia elétrica a partir de reações nucleares. As reações nucleares de elementos radioativos produzem uma grande quantidade de energia térmica.
- 3. Usina Nuclear em Angra dos Reis
- 4. Geralmente, as usinas nucleares são construídas por um envoltório de contenção feito de ferro armado, concreto e aço, com a finalidade de proteger o reator nuclear de emitir radiações para o meio ambiente. O elemento mais utilizado para a produção dessa energia é o urânio.
- 6. Fissão Nuclear A Fissão Nuclear acontece quando um átomo (geralmente de urânio U-235) é bombardeado com nêutrons. Então, este átomo ficará com uma massa maior, tornando-se muito instável. Por causa da instabilidade, ele se dividirá em dois novos átomos (no caso do urânio, se dividirá em criptônio (Kr) e bário (Ba)) e mais alguns nêutrons que não ficarão em nenhum átomo. Esses neutrôns livres vão se chocar em outros átomos, gerando uma reação em cadeia. É este o processo utilizado nas usinas Nucleares.
- 7. Esquema de uma fissão nuclear
- 8. Fases de uma Usina Nuclear Uma usina nuclear é formada basicamente por três fases, a primária, a secundária e a refrigeração.
- 9. Sistema primário Inicialmente, o urânio é colocado no vaso de pressão. Com a fissão, há a produção de energia térmica. No sistema primário, a água é utilizada para resfriar o núcleo do reator nuclear.
- 10. Sistema secundário No sistema secundário, a água aquecida pelo sistema primário transforma-se em vapor de água em um sistema chamado gerador de vapor. O vapor produzido no sistema secundário é aproveitado para movimentar a turbina de um gerador elétrico.
- 11. Terceira fase O vapor de água produzido no sistema secundário é então transformado em água através de um sistema de condensação, ou seja, através de um condensador que, por sua vez, é resfriado por um sistema de refrigeração de água. Esse sistema bombeia água do mar, água fria, através de circuitos de resfriamento que ficam dentro do condensador. Por fim, a energia que é gerada através de todo o processo de fissão nuclear chega às residências por redes de distribuição de energia elétrica.
- 13. Questões de Segurança Uma usina nuclear é munida de vários sistemas de segurança, que entram em ação automaticamente em casos de emergência. O principal deles é o sistema que neutraliza a fissão nuclear dentro do reator. São centenas de barras, feitas de materiais não fissionáveis (isto é, mesmo absorvendo nêutrons livres, não se dividem), como boro e cádmio, que são injetadas no meio reacionário.
- 14. Energia Nuclear no Brasil O programa nuclear brasileiro abrange um amplo uso da energia nuclear, sempre voltado para fins pacíficos. Há cerca de 3 mil instalações em funcionamento em todo país (não são usinas, são instalações que exploram de alguma maneira a energia nuclear) que utilizam material ou fontes radioativas como combustível para setores da produção industrial, ou no campo da saúde ou ainda pesquisa, principalmente na área química. Ainda assim, a energia produzida por meio de combustível nuclear é ainda ínfima, muito pequena em relação por exemplo à energia hidrelétrica, e em menor proporção, à termoelétrica.
- 15. Usinas ativas no Brasil O Brasil possui duas usinas em operação atualmente: Angra 1 e Angra 2, instaladas no município de Angra dos Reis, no estado do Rio de Janeiro, com potencial de geração de 2 mil megawatts. A inauguração da usina de Angra 3 está prevista para 2015, adicionando mais 1080 megawatts de energia elétrica à disposição.
- 17. Vantagens As principais vantagens da energia nuclear são: o combustível é barato e pouco (em comparação com outras fontes de energia), é independente de condições ambientais/climáticas (não depende do sol, como usinas solares, ou da vazão de um rio, no caso das hidroelétricas), a poluição gerada (diretamente) é quase inexistente. Não ocupa grandes áreas. A quantidade de lixo produzido é bem reduzido. O custo da energia gerada fica em torno de 40 dólares por MW, mais caro que a energia das hidroelétricas, mas mais barato que a energia das termoelétricas, usinas solares, eólica, etc.
- 19. Desvantagens Alto custo de construção, em razão da tecnologia e segurança empregadas; Mesmo com todos os sistemas de segurança, há sempre o risco do reator vazar ou explodir, liberando radioatividade na atmosfera e nas terras próximas, num raio de quilômetros. Não existem soluções eficientes para tratamento do lixo radioativo, que atualmente é depositado em desertos, fundo de oceanos ou dentro de montanhas (existem projetos para enviar o lixo para o Sol, o que poderia ser a solução definitiva, mas muito cara e também perigosa, imagine o que aconteceria se uma das cápsulas que armazenam o lixo explodisse na atmosfera da Terra?). A fissão nuclear resulta na produção de outros elementos químicos, como plutônio. Este é usado na produção de bombas atômicas. Por isso, órgãos controladores internacionais (e americanos), tentam impedir que certos países (atualmente, o Iraque e Coréia do Norte), dominem a tecnologia nuclear.