Energia Nuclear à Disciplina de Leitura e Produção de Texto

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FISSÃO NUCLEAR

Na fissão nuclear, ocorre uma divisão de um núcleo atômico grande em duas partículas menores e há grande quantidade de energia liberada em forma de calor, isso pode ocorrer de forma espontânea ou de forma induzida. A probabilidade de ocorrer uma fissão de forma espontânea é muito pequena. A fissão nuclear de forma induzida é decorrente da excitação do núcleo do átomo ou pelo bombardeamento de nêutrons. Aqui, especificaremos a fissão por bombardeamento de nêutrons que é a mais usada nas usinas nucleares.

FISSÃO NUCLEAR POR BOMBARDEAMENTO DE NÊUTRONS

A imagem abaixo mostra quando o núcleo do átomo original recebe um bombardeamento por nêutrons moderados originando dois novos núcleos, liberando dois ou três nêutrons e uma grande quantidade de energia. Observe esse fenômeno:

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Fig. 1: Fissão nuclear de um átomo de urânio. Disponível em:

Isso ocorre, por exemplo, no átomo de urânio-235 - átomo de urânio com massa igual a 235 (explicitada na imagem à cima), que é bombardeado por um nêutron em uma velocidade moderada, o que faz com que ele se parta dando origem a vários pares de átomos diferentes. Esses átomos diferentes que são originados após a fissão nuclear são chamados de isótopos, ou seja, átomos diferentes que possui mesma carga de prótons. Numa fissão do átomo de urânio pode-se originar 200 isótopos diferentes de 35 elementos químicos.

FUSÃO NUCLEAR

Fusão nuclear é praticamente o contrário da reação de fissão. Ela ocorre quando dois átomos se chocam em uma alta velocidade e formam um novo núcleo atômico, não conservando a matéria, pois parte do núcleo é transformado em energia na forma de fótons. Essa reação ocorre em estrelas e as mantêm vivas. A fusão nuclear é menos viável, pois, na sua produção o consumo de energia é mais elevado do que a quantidade de energia produzida.

No entanto, o site hyspecience publicou uma notícia que revela que cientistas do National Ignition Facility – NIF (Serviço Nacional de Ignição) anunciaram ter conseguido energia por fusão. Ao perceberem que deveriam tentar simular uma bomba de fusão ao invés de tentar realizar o que acontece no Sol, como mostra a imagem abaixo:

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Fig. 2: Fusão Nuclear: Ocorrem simultâneas fusões entre átomos Hidrogênio no Sol. Disponível em: .

No sol ocorrem inúmeras fusões entre átomos de hidrogênio formando um novo átomo de Hélio. Assim os cientistas decidiram usar feixes vindos de um laser que transmitem uma enorme potencia para comprimir os átomos de hidrogênio e isso fez com que eles não conseguissem “evitar” uns aos outros e a colisão entre esses átomos os induziu a se fundir. A pressão venceu a repulsão entre os átomos de hidrogênio, e fez produzir núcleos de átomos de hélio (partículas alfa) que também se aqueceram e geraram mais reações, processo conhecido como “Bootstraping”. O processo gerou mais energia do que consumiu, trazendo um avanço importante para conseguir gerar energia por fusão.

REATOR NUCLEAR

De forma simples, o reator é a central térmica nuclear em que se realiza a fissão onde o urânio (U-235) é a fonte de combustível usada. A grande vantagem do reator é a quantidade de energia gerada por pouca quantidade de material. Existem dois tipos de reatores nucleares: o Reator PWR (Pressurized Water Reactor) e BWR (Boiling Water Reactor). A seguir uma imagem que explicita o funcionamento dos dois tipos de reatores:

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Fig. 3: Plantas dos dois tipos de reatores, em cima - PWR e embaixo – BWR. A figura especifica suas diferenças. Disponível em:

Reator PWR – Reator Nuclear por Água Pressurizada

O primeiro reator na imagem é um reator PWR (Pressurized Water Reactor) é formado pelo núcleo que é um charuto oco em aço, tem dois orifícios, entrando e saindo a mesma quantidade de água quente que sob altas pressões que a mantem liquida. A parte superior do núcleo abre-se para fazer o reabastecimento. A espessura da parede do reator é bem grossa contendo assim a radiação, evitando que ela se disperse pela usina e consequentemente pela área ao redor do complexo.

Reator BWR -

O segundo reator na imagem é um reator BWR (Boiling Water Reactor) onde a água aquecida pela fissão de átomos de urânio é transformada em vapor que ativa a turbina do gerador para produzir eletricidade. O BWR, portanto, assemelha-se a uma chaleira nuclear, cuja fonte de calor é um combustível constituído de óxido de urânio enriquecido, em liga de zircônio.

APLICAÇÕES DA ENERGIA NUCLEAR

Embora energia nuclear tenha ficado conhecida mundialmente a partir das explosões das bombas atômicas lançadas sobre o Japão durante a Segunda Guerra Mundial e pelo devastador acidente na usina de Chernobyl, isso a fez ficar taxada como perigosa e muitos têm medo de suas aplicações devido a esses preconceitos gerados após as explosões.

No entanto, quando usada para fins pacíficos, possui uma vasta área de aplicação que contribui positivamente para a humanidade. Além de sua utilização como fonte de energia, tem um amplo campo de aplicação como na medicina, agricultura, engenharia, zootecnia e é de suma importância para a sociedade em geral. Falaremos aqui da aplicação que ela tem na medicina e na agricultura.

- Na medicina

Conhecida como medicina nuclear, é uma forma de aplicação da energia nuclear e faz uso de técnicas seguras para realizar diagnósticos e terapias através da radiação. Desde o raio-X à quimioterapia, a medicina nuclear salva vidas e busca melhorar cada dia mais.

Alguns tipos de exames que a medicina nuclear compreende:

- Radiografia de raios-X;

- Tomografia computadorizada (TC);

- Tomografia de emissão de pósitron (PET);

- Ressonância magnética nuclear;

- Cintilografia.

- Na agricultura

Esse tipo de energia tem sido bastante