domingo, 8 de novembro de 2009

Fissão e Energia Nuclear

Com os problemas mais e mais graves advindos do aquecimento global e a Conferência de Copenhage chegando, aparentemente sem acordo sobre os gases estufa, a energia nuclear tem estado cada vez mais em pauta. Ela é sem dúvida uma alternativa energética que, ao contrário dos combustíveis fósseis, ajuda a reduzir as emissões de gases estufa. E, claro, tem seus problemas. Principalmente a questão da segurança, que demanda altos investimentos, e a questão dos produtos de fissão, os rejeitos radioativos que são gerados no processo e que precisam, de alguma maneira, ser armazenados. Durante décadas ou séculos! Por muito tempo... Depende da meia-vida.

Depois do acidente de Chernobil, a questão da segurança passou a ser ainda mais focada. E não se tem notícias de outro acidente nuclear grave desde então. Quanto aos produtos de fissão, seu reaproveitamento para gerar ainda mais energia elétrica e suas múltiplas aplicações nas indústrias são alvo de intensas pesquisas. Aliás, a tecnologia nuclear como um todo, bem como a nanotecnologia, são apostas do século XXI. Dei uma palestra em que toquei neste assunto, ano passado. Mas, veja algumas das aplicações das radiações na apresentação que preparei.



A forma como geramos eletricidade a partir de energia nuclear, atualmente, é através da fissão. Fissionar significa quebrar. Um átomo grande e instável, como o Urânio-235, ao receber um nêutrom, quebra-se em pedaços menores e outros nêutrons. Neste processo, energia também é liberada sob a forma de calor. Observe a animação abaixo, que ilustra a quebra de um único átomo e depois a reação em cadeia.



O grande segredo no reator, então, é controlar o processo. Que, se for deixado solto, tende a ser catastrófico! No reator, a reação é controlada por barras de um elemento absorvedor de nêutrons, que evita mais fissões. Costuma ser o Boro. O calor gerado aquece água em alta pressão, num circuito fechado chamado primário que troca calor com outro circuito, o secundário. É esta segunda água que, também sob pressão, vai girar a turbina e gerar eletricidade. Tirando o combustível, as centrais nucleares se assemelham a termelétricas. Há ainda um circuito terciário, água corrente. Por isto as Angras estão perto do mar! O vídeo...



Tenho uma aula sobre o assunto, se quiser se aprofundar mais, disponível para baixar. E alguns poucos exercícios estão relacionados ao conteúdo Física Moderna, e também são disponíveis no Física no Vestibular. Além do que, a Eletronuclear tem uma série de vídeos, alguns muito interessantes, sobre o tema. E um tour virtual na usina.

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