Trabalho de Quimica, Fisica e Sociologia
Grupo: Alexandre Denys, Mateus Nunes, Felipe Lopes, Jade Vazquez, Leonardo Gomes e Lucas Conti Bruno
Turma: 1031
Introdução
As usinas nucleares funcionam como uma das alternativas para a geração de energia elétrica, que por causa das bombas lançadas em Hiroxima e Nagazaki são muito polemicas, principalmente no Brasil, onde temos várias opções de fonte de energia menos perigosas sob o ponto de vista de desastre, ou qualquer mal funcionamento.
A energia nuclear quando fora de controle pode acabar com a civilização local e entorno por vários anos.
Ex: usina nuclear de chernobyl Reatores nucleares não explodem como bombas nucleares, porque foram construídos com características diferentes. O nível de enriquecimento do combustível nuclear (3%) não é suficiente para isto. O que pode acontecer é uma explosão de origem térmica, causada por perda do controle da reação e deficiência dos sistemas de refrigeração do vaso do reator
A energia nuclear quando fora de controle pode acabar com a civilização local e entorno por vários anos.
Ex: usina nuclear de chernobyl Reatores nucleares não explodem como bombas nucleares, porque foram construídos com características diferentes. O nível de enriquecimento do combustível nuclear (3%) não é suficiente para isto. O que pode acontecer é uma explosão de origem térmica, causada por perda do controle da reação e deficiência dos sistemas de refrigeração do vaso do reator
O funcionamento das usinas nucleares
A reação nuclear ocorre quando um nêutron colide com o átomo de um elemento e é por este absorvido. O núcleo desse átomo é levado a um nível de energia acima do normal; ou seja, fica excitado. Esse átomo tende então a se fragmentar, no processo chamado "Fissão Nuclear".
Tipo de Usinas Nucleares.
As usinas nucleares são classificadas em função do fluido que resfria o reator. Há reatores refrigerados a gás, reatores a água fervente, reatores de água leve moderado a grafite, reatores a água pressurizada, reatores a água pesada, reatores regeneradores refrigerado a metal líquido, reatores regeneradores rápidos refrigerados a gás e outros.
Exemplos:
1- Tipos com reatores moderados e refrigerados a água leve, utilizado em 79 % das usinas do mundo :
O reator é comparável a uma fornalha onde utilizamos o combustível nuclear para a produção do calor que vai aquecer na caldeira a água, gerando vapor para a turbina, e esta turbina, por sua vez, moverá o gerador que produz a energia elétrica. O conjunto é uma máquina térmica com a fornalha substituída pelo reator nuclear. O combustível produz o calor pela fissão e necessita de um Refrigerante, que é o veículo pelo qual o calor é retirado do reator de modo a aquecer a água e transformá-la no vapor, que acionará a turbina.
O Reator Moderado, serve para diminuir a velocidade dos nêutrons que intervêm na reação nuclear, tornando-os lentos a fim de aumentar a probabilidade de ocorrência de fissão. A moderação pode ser feita pela injeção de boro no circuito primário ou pelo uso de barras de controle
Uma Usina Nuclear possui três circuitos de água: primário, secundário e de água de refrigeração. Esses circuitos são independentes um do outro; ou seja, a água de cada um deles não entra em contato direto com a do outro.
2- Tipo de usinas PWRs com urânio enriquecido e água leve pressurizada, como do tipo das usinas utilizadas pelo Brasil em Angra dos Reis
O urânio usado em usinas nucleares não é o natural, sendo obtido a partir dele pelo processo de enriquecimento. Na natureza existem vários "tipos" de urânio, chamados isótopos.
O urânio mais comum na Natureza é o urânio-238. O processo de enriquecimento consiste em adicionar urânio-235, obtendo-se uma mistura dos dois isótopos, cuja proporção depende da aplicação.
Isto é feito porque o urânio-235 (U-235) é altamente fissionável, enquanto o urânio-238 (U-238) é bem mais estável, o que permite controlar a energia produzida na reação em cadeia através da proporção entre eles.
O núcleo de um reator consiste de um conjunto de vários tubos longos com pastilhas de dióxido de urânio, substância que contém átomos de urânio. No urânio ocorre uma reação em cadeia causada pelas fissões do urânio-235, e a energia liberada é absorvida pelo material do reator na forma de calor - a energia nuclear contida nos núcleos atômicos é transformada em energia térmica. A temperatura da água usada para refrigerar o reator nuclear de Angra chega a 320 ºC.
A transformação de energia
Como em qualquer usina termoelétrica (no caso, termonuclear), o calor é usado para vaporizar água. O vapor é forçado a passar pelas pás de uma turbina e a girá-la - a energia térmica é transformada em energia mecânica de rotação. O eixo da turbina comunica-se com um gerador, que transforma a energia mecânica em energia elétrica. A energia elétrica é então conduzida, através de fios e torres de transmissão, até as casas, indústrias, etc.
O processo de geração de energia elétrica a partir da energia nuclear. então, pode ser esquematizado em três passos:
1 - No reator: transformação da energia nuclear em energia térmica, através da reação nuclear em cadeia
2 - Na turbina: transformação da energia térmica em energia mecânica, através da ação do vapor d'água aquecido
3 - No gerador: transformação da energia mecânica em energia elétrica
1 - No reator: transformação da energia nuclear em energia térmica, através da reação nuclear em cadeia
2 - Na turbina: transformação da energia térmica em energia mecânica, através da ação do vapor d'água aquecido
3 - No gerador: transformação da energia mecânica em energia elétrica
Você sabia
À medida que o tempo passa, o urânio do reator vai sendo "gasto". Após 3 anos, cerca de 75% do urânio-235 desaparece, sendo substituído pelos produtos de fissão (como o estrôncio-90 e o famoso césio-137) e por outros elementos químicos (como o plutônio, o netúnio e outros isótopos do urânio), originados quando o urânio emite radioatividade ao invés de sofrer fissão. Essas substâncias são conhecidas como "rejeitos radioativos" ou "lixo atômico", e algumas são extremamente radioativas, gerando lixo atômico.
Fissão Nuclear
