1. Introdução

O ser humano vive uma busca incessante por novos modos de produzir energia que sejam eficazes e, principalmente, sustentáveis e renováveis. Em uma época em que a preocupação com o meio ambiente está em alta, as fontes de energia alternativa são cada vez mais procuradas, mesmo que pouco utilizada se comparadas a utilização de outros meios mais nocivos ao planeta Terra e à própria população.
Nesse contexto, temos a utilização da energia nuclear, obtida através de reações em cadeia e fissões nucleares em reatores, que é considerada um método de energia limpa. Essas reações podem ocorrer de forma espontânea, mas ela é forçada dentro das usinas nucleares.

2. O que é uma usina nuclear?

A fissão dos átomos de Urânio-235 após seu enriquecimento ou de Tório, dois mineiros radioativos, determina uma grande produção de energia em forma de calor. Os átomos de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de, através de reações nucleares, transformar massa em energia. O processo ocorre espontaneamente em alguns elementos, porém em outros precisa ser provocado através de técnicas específicas. O elemento mais utilizado é o urânio devido à sua abundância na natureza, o que apresenta um possível esgotamento a longo prazo. 

Esse urânio, através de reações nucleares, servem de combustível nos reatores nucleares, sob a forma de óxido, de liga metálica ou de carboneto. A fissão dos átomos de urânio dentro das varetas do elemento combustível aquece a água que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Sua ebulição é retardada pois a água é mantida sob uma pressão 157 vezes maior que a pressão atmosférica.

O gerador de vapor realiza uma troca de calor entre as águas deste primeiro circuito e a do circuito secundário, que são independentes entre si. Com essa troca de calor, a água do circuito secundário se transforma em vapor e movimenta a turbina - a uma velocidade de 1.800 rpm - que, por sua vez, aciona o gerador elétrico. Esse vapor, depois de mover a turbina, passa por um condensador, onde é refrigerado pela água do mar, trazida por um terceiro circuito independente. A existência desses três circuitos impede o contato da água que passa pelo reator com as demais.

Segundo a WNA (Associação Nuclear Mundial, da sigla em Inglês), hoje, 14% da energia elétrica no mundo, é gerada através de fonte nuclear e este percentual tende a crescer com a construção de novas usinas, principalmente nos países em desenvolvimento (China, Índia, etc.). Os Estados Unidos, que possuem o maior parque nuclear do planeta, com 104 usinas em operação, estão ampliando a capacidade de geração e aumentando a vida útil de várias de suas centrais. França, com 58 reatores, e Japão, com 50, tambem são grandes produtores de energia nuclear, seguidos por Rússia (33) e Coréia do Sul (21).

3. Fissão nuclear e reações em cadeia

A fissão do átomo de urânio é a principal técnica empregada para a geração de eletricidade em usinas nucleares. É usada em mais de 400 centrais nucleares em todo o mundo, em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coréia do Sul, Paquistão e Índia, e muitos mais. Para saber mais sobre essas reações, clique aqui. 

4. Vantagens e desvantagens

A utilização da energia nuclear é bastante polêmica pelos seus possíveis aspectos negativos serem um grande fardo a ser carregado pelo país e a população que a utiliza. Entretanto, existem muitos aspectos plausíveis e de grande importância, que faz com que muitos países a adotem mesmo assim, tais como: 

1. Não contribui com o efeito estufa;
2. Independência energética do país que utiliza, seja de importadores ou de fatores climáticos;
3. Recursos utilizados em abundância na natureza (mais do que combustíveis fósseis);
4. Ocupar menor área do que em outras formas de produção de energia para a construção de uma usina nuclear.
5. Pequeno risco no transporte do combustível;
6. Pequena quantidade de resíduos.

Apesar de muitos aspectos positivos, hão os negativos, que são:

1. Destinação do lixo atômico, O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados;;
2. Possibilidade de construção de armas nucleares, tal como a bomba atômica;
3. Acidentes que pode gerar muitos efeitos negativos pois podem liberar material radioativo no meio ambiente, contaminando também a população;
4. Custos de construção e operação são muitos altos;
5. Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores;
6. O plutônio 239 leva 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida à metade, e cerca de 50.000 anos para tornar-se inócuo.

5. Usinas nucleares e suas normas de segurança

Como pode se observar nas desvantagens já expostas, a utilização dessa fonte energética é envolta por muita polêmica e desconfiança. As usinas nucleares possuem um rigososo sistema de segurança mas, mesmo assim, há o risco de acidentes, principalmente por falha humana. Entretanto, os reatores são planejados com o intuito de evita-los, além das normas que devem ser rigorosamente seguidas. Exemplos dessas medidas são:

1. O envoltório de aço especial, com 3 centímetros de espessura, é projetado para resistir ao mais sério acidente. Já o envoltório de concreto, com 70 centímetros de espessura, conterá qualquer material caso as demais barreiras falhem.
2. O vaso do reator funciona como uma barreira estanque.
3. As pastilhas de dióxido de urânio possuem uma estrutura molecular que retém a maior parte dos produtos gerados
4. A blindagem radiológica permite que os trabalhadores possam acessar áreas próximas ao reator. na fissão.
5. As varetas que contêm as pastilhas são seladas e fabricadas com uma liga metálica especial.

6. Usinas nucleares e a radiação

A radioatividade emitida pelos produtos utilizados em usinas nucleares é o que mais preocupa quando se pensa em sua instalação. Os efeitos que a exposição à radioatividade causa dependem da natureza da radiação, do seu tempo de vida, da intensidade e dos órgãos e da sua capacidade de penetração nos tecidos onde ela está acumulada. Assim, ela pode se manifestar em dois níveis, atingindo ao nível somático, cuja expressão máxima é a morte, ou alcançando o nível genético, sendo responsável pelo aumento de mutações, podendo assim originar aberrações genéticas nas gerações posteriores.

7. O Brasil e a energia nuclear

No Brasil, temos em sua maioria usinas hidrelétricas, que utilizam a força das águas em movimento para a geração de energia elétrica. No fim da década de 1960, o governo federal iniciou o desenvolvimento do Programa Nuclear Brasileiro. Ele é destinado a implantar no país a produção de energia atômica.

O país possui a central nuclear Almirante Álvaro Alberto, constituída por três unidades (Angra 1, Angra 2, e Angra 3). Ela está instalada no município de Angra dos Reis, no estado do Rio de Janeiro. Nos dias de hoje, somente a unidade Angra 2 está em funcionamento.

Saiba mais

Acidente Nuclear em Three Miles Island;

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