Quinta-feira, 8 de Setembro de 2005

Energia Nuclear


O que é a energia nuclear ?

</strong></span>O combustível utilizado para produzir energia nuclear é o urânio. Presente na natureza, o urânio é um metal, munido de radioactividade, que sujeito a reacções nucleares, nomeadamente a cisão nuclear em que são divididos os núcleos dos átomos de urânio, gera a designada energia nuclear.

Um Reactor Nuclear é uma câmara blindada contra a radiação, onde é produzida uma reacção nuclear controlada para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o plutónio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas.

Alguns isótopos (1) de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reacções nucleares (2), emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio - demonstrado por Albert Einstein (3) - que nas reacções nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reacção nuclear é a modificação da composição do núcleo atómico (4) de um elemento podendo transformar-se noutro ou noutros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; noutros deve-se provocar a reacção mediante técnicas de bombardeamento de neutrões
ou outras.

Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: a fissão nuclear (5), onde o núcleo atómico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear
 (6), na qual ao menos dois núcleos atómicos se unem para produzir um novo núcleo.

Energia de Fissão

A fissão nuclear do urânio (7) é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares (8) em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia
, entre outros.

A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis, não lançando na atmosfera gases tóxicos, e não sendo responsável pelo aumento do efeito estufa
 (9).

Os factos históricos demonstram que as centrais nucleares foram projectadas para uso duplo: civil e militar. A primazia na produção de plutónio
 (10) nestas centrais propiciou o surgimento de grandes quantidades de resíduos radioactivos de longa vida que devem ser enterrados convenientemente, sob fortes medidas de segurança, para evitar a contaminação radioactiva do meio ambiente. Actualmente os movimentos ecológicos têm pressionado as entidades governamentais para a erradicação das centrais termonucleares, por entenderem que são uma fonte perigosa de contaminação do meio ambiente.

As novas gerações de centrais nucleares utilizam o tório
(11) como fonte de combustível adicional para a produção de energia ou decompõem os resíduos nucleares num novo ciclo denominado fissão assistida. Os defensores da utilização da energia nuclear como fonte energética consideram que estes processos são, actualmente, as únicas alternativas viáveis para suprir a crescente procura mundial por energia ante a futura escassez dos combustíveis fósseis. Consideram a utilização da energia nuclear como a mais limpa das existentes actualmente.

Energia de Fusão

O emprego pacífico ou civil da energia de fusão
está em fase experimental, existindo incertezas quanto à sua viabilidade técnica e económica.

O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério (12) até se obter o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogénio desagregam-se, permitindo que ao chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio
. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.

A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar a elevada temperatura. Um meio é a utilização do confinamento magnético
.

Os cientistas do projecto Iter, do qual participam o Japão e a União Europeia
, pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade económica do processo como meio de obtenção de energia.

Bomba Atómica (13)

As bombas nucleares fundamentam-se na reacção de fissão nuclear explosiva. Foram empregues pela primeira vez em Hiroshima e Nagasaki (Japão), durante a Segunda Guerra Mundial. As bombas termonucleares (Bombas H) são mais potentes e fundamentam-se em reacções de fusão do hidrogénio
activadas por uma reacção de fissão prévia. A bomba de fissão é o ignitor da bomba de fusão devido à elevada temperatura para iniciar o processo da fusão.


Algumas anotações adicionais:

(1) - Isótopos são átomos de um elemento químico, cujos núcleos têm o mesmo número atómico Z mas diferentes massas atómicas.


(2) - Reacção Nuclear, em
Física Nuclear, é qualquer reacção em que ocorra modificação de um ou mais núcleos atómicos. Uma reacção nuclear pode ser representada por uma equação similar a uma equação química, e balanceada de uma maneira análoga. Decaimento nuclear, embora não seja uma reacção no sentido estrito da palavra, pode ser representado da mesma maneira. Decaimento radioactivo é a desintegração de um núcleo através da emissão de energia em forma de partículas ou radiação.

(3) - Albert Einstein (14 de Março de 1879, Ulm, Alemanha - 18 de Abril de 1955, Princeton, EUA)  foi o físico que propôs a teoria da relatividade. Ganhou o Prémio Nobel da Física de 1921 pela correcta explicação do efeito fotoeléctrico; no entanto, o prémio só foi anunciado em 1922. O seu trabalho teórico sugeriu a possibilidade da criação de uma bomba atómica, apesar de ter sido contra o seu desenvolvimento como arma de destruição em massa
.

(4) - O Núcleo Atómico é constituído por
protões, que possuem carga eléctrica positiva, e neutrões que não possuem carga eléctrica. Cada protão do núcleo tenta afastar outro protão, devido à repulsão eléctrica, só não o faz realmente porque os neutrões fazem um papel de "cola" entre protões. Os modelos atómicos mais recentes explicam que protões e neutrões compartilham uma subpartícula. A tal subpartícula compartilhada é um glúon. Um protão e um neutrão comportam-se como dois cachorros lutando por um osso:  ora o osso (o glúon) está com um cachorro (o protão)  ou ora está com o outro cachorro (o neutrão), assim eles se mantêm próximos. Como são diversos protões e diversos neutrões, a "disputa" envolve todas as partículas e elas se mantêm unidas. Essa união enfraquece se o átomo for muito grande como num átomo de urânio, por exemplo. Esses átomos muito grandes são instáveis e podem perder partes de si - processo chamado de desintegração radioactiva
.

(5) - Na Fissão (ou cisão) Nuclear, um
átomo de um elemento é dividido produzindo dois átomos de menores dimensões de elementos diferentes. A fissão de  1 kg de urânio 235  liberta uma média de 2,5 neutrões por cada núcleo dividido. Por sua vez, estes neutrões vão rapidamente causar a fissão de mais átomos, que irão 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, que resulta na libertação contínua de energia. Quando a massa total dos produtos da cisão nuclear é calculada, verifica-se que é menor do que a massa original do átomo antes da cisão. A teoria da relatividade de Albert Einstein
dá a explicação para esta massa perdida: Einstein demonstrou que massa e energia são duas equivalentes. Portanto, a massa perdida durante a cisão reaparece sob a forma de energia.

(6) - Na Fusão Nuclear, dois átomos juntam-se e formam um outro átomo de maior número atómico. A fusão nuclear só acontece a temperaturas de vários milhões de graus e vem seguida de uma enorme libertação de energia.

(7) - O Urânio (homenagem ao planeta
Urano)  é um elemento químico de símbolo U e de massa atómica igual a 92 (92 protões e 92 electrões). À temperatura ambiente, o urânio encontra-se no estado sólido. É um elemento metálico radioactivo pertencente à família dos actinídeos. Foi o primeiro elemento onde se descobriu a propriedade de radioactividade. Foi descoberto em 1789 pelo alemão Martin Heinrich Klaproth. O Urânio é utilizado em indústria bélica (bombas atómicas e espoleta para bombas de hidrogénio)  e na construção de centrais nucleares com o objectivo de geração de energia eléctrica
.

(8) - Uma Central Nuclear é uma instalação industrial empregada para produzir
electricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioactivos que através de uma reacção nuclear produzem calor. Este calor é empregado por um ciclo termodinâmico convencional para mover um alternador
e produzir energia eléctrica.

(9) - O Efeito Estufa, como quase todos os assuntos, científicos ou não, que a humanidade trata, apresenta múltiplas facetas. De uma forma ou de outra, a organização da sociedade ou Política é a força definidora da verdade, ou pelo menos a verdade presente. O problema do efeito estufa e sua pretensa influência no aquecimento global acelerado dos últimos 100 anos põem em confronto forças sociais poderosas que não permitem que se trate deste assunto do ponto de vista estritamente científico. Alinham-se, de um lado, os defensores das causas antropogénicas como principais responsáveis pelo aquecimento acelerado do planeta. São a maioria e omnipresentes na "mídia".  Do outro lado estão os "cépticos", que afirmam que o aquecimento acelerado está muito mais relacionado com causas externas à
Terra
do que com o efeito estufa. Ambos os lados apresentam argumentos poderosos e são apoiados por forças sociais também poderosas. Recomenda-se, embora o efeito estufa seja reconhecido por ambas as facções, que se tenha cautela na análise dos argumentos apresentados pelos dois lados.

(10) - O Plutónio (homenagem ao planeta
Plutão)  é um elemento químico de símbolo Pu e de massa atómica igual a 94 (94 protões e 94 electrões). À temperatura ambiente, o plutónio encontra-se no estado sólido
.

(11) - O Tório (homenagem ao deus
Thor é um elemento químico de símbolo Th e de massa atómica igual a 90 (90 protões e 90 electrões). À temperatura ambiente, o tório encontra-se no estado sólido. Foi descoberto em 1828 por Jöns Jacob Berzelius. O tório é um metal natural, ligeiramente radioactivo. Quando puro, o tório é um metal branco prateado que mantém o seu brilho por diversos meses. Entretanto, em presença do ar
escurece lentamente tornando-se cinza ou, eventualmente, preto.

(12) - O Deutério é um dos
isótopos estáveis do hidrogénio ( símbolo 2H ). O núcleo do deutério é formado por um protão e um neutrão. O seu peso atómico é igual a 2.  Encontra-se na natureza na proporção de um para cada 7.000 átomos de hidrogénio. Foi descoberto em 1932 por Harold Clayton Urey e seus colaboradores, que o separaram do hidrogénio por destilação
fraccionada a -259ºC. O deutério é também chamado hidrogénio pesado.

(13) - Uma Bomba Atómica é uma arma explosiva cuja energia deriva de uma
reacção nuclear e tem um poder destrutivo imenso - uma única bomba é capaz de destruir uma cidade inteira. Bombas atómicas só foram usadas duas vezes em guerra, pelos Estados Unidos contra o Japão nas cidades de Hiroshima e Nagasaki, durante a Segunda Guerra Mundial
. No entanto, elas já foram usadas centenas de vezes em testes nucleares por vários países.


Recordando Chernobil...

Em Agosto de 1977, a União Soviética inaugurou o reactor número um de Chernobil. Um reactor de primeira geração RBMK 1000, que viria a ter algumas falhas. Dois anos depois, foi activado o reactor dois, com as mesmas características do primeiro, mas mais potente. Em Junho de 1981, a estação recebeu o seu reactor três, de segunda geração. Em 1985, um grave acidente nuclear no reactor um diminui a potência da central em 25 por cento. As autoridades recusaram explicar em pormenor o sucedido, mas considera-se que o reactor ficou danificado.

A 26 Abril de 1986, duas enormes explosões destruíram o reactor central, originando uma brecha no núcleo de 1000 toneladas, sucedendo-se consecutivas explosões provocadas pela libertação de vapores escaldantes que quase destruíram toda a central e que espalharam uma nuvem gigantesca de radiações na atmosfera equivalentes a 500 bombas de Hiroshima. As nuvens de isótopos radioactivos resultantes foram detectadas por toda a Europa, desde a Irlanda à Grécia. Nas imediações de Chernobil, 31 pessoas morreram (todos bombeiros ou trabalhadores da central nuclear)  e 135.000 foram evacuadas temporariamente. Este foi considerado o pior acidente nuclear civil da história. Estima-se que existirá um número adicional de mortes de cancro, nos sessenta anos seguintes, na ordem dos 20.000 a 40.000. A União Soviética tentou ocultar as proporções do acidente. Milhares de soldados construíram, depois, uma protecção de aço e cimento, denominada sarcófago, para proteger o reactor destruído.

Em 1991, um incêndio de grandes proporções levou ao encerramento do reactor dois. A Agência Atómica Internacional inspeccionou a central de Chernobil, em Março de 1994, e encontrou numerosas deficiências de segurança nos dois reactores ainda em funcionamento. O sarcófago que sela o que resta do reactor explodido estava a desmoronar-se. Em 1995, foi elaborado um protocolo de acordo, entre a Ucrânia e as sete nações mais industrializadas, para o encerramento de Chernobil, em troca de assistência económica, mas em 1996 a central continuou activa...
Origem: Wikipédia, a enciclopédia livre.
Publicado por: Praia da Claridade às 00:19
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2 comentários:
De Anónimo a 10 de Setembro de 2005 às 17:13
que maravilha filipe. que maravilha. estes posts sao de uma utilidade extrema para mim. os dois a seguir, os descobrimentos e o tratado de tordesilhas, muito bem lembrado.
adorei mesmo.e muito obrigado por satisfazeres o meu pedido
abraço da leonorleonoretta
</a>
(mailto:eximproviso@hotmail.com)


De Anónimo a 8 de Setembro de 2005 às 14:20
poxa! tu sabes tanta coisa! maravilha este teu blog! o saber nunca ocupa lugar! ;) xinhux fofux e boa semana!-=|(/)¡¢ä§|=-
(http://micasmicas.blogs.sapo.pt)
(mailto:sol22lua@msn.com)


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