GERAÇÃO DA ENERGIA NUCLEAR
A geração de energia nuclear é feita
a partir de elementos como Urânio, Polônio, Tório, entre outros. Estes
elementos químicos são instáveis devido ao tamanho dos núcleos dos átomos,
mesmo espontaneamente, emitem energia para buscar a estabilidade. Além de
liberar energia, em forma de radiação gama, por exemplo, eles também ejetam
partículas, como nêutrons, elétrons e até mesmo partículas alfa, constituídas
de dois prótons e dois nêutrons, provenientes de seu núcleo atômico.
Atualmente, admite-se que a massa
seja uma forma de energia, ou seja, que podemos transformar massa em energia,
uma explicação plausível pode ser descrita conforme a famosa equação de
Einstein, E=m.c², sendo E= energia, m= massa e c= velocidade da luz no vácuo
(300.000 km/s). Se pegarmos uma determinada quantidade de material,
fissionarmos (quebrarmos os núcleos dos átomos), e ao final consideramos a
massa dos fragmentos gerados, veremos que a massa inicial não corresponde à
massa final, essa diferença de massas foi transformada em energia conforme a
equação apresentada.
A fissão nuclear é o processo onde um
núcleo atômico se quebra ao ser atingido por um nêutron, originando dois
núcleos menores e liberando mais nêutrons que atingem outros núcleos e os
fissionam também, originando uma reação em cadeia. Este processo é iniciado
artificialmente para que haja grande liberação de energia, principalmente em
forma de radiação e muito calor.
Esta energia liberada pode ser usada de várias
formas, uma delas é a geração de energia elétrica.
CONVERSÃO EM ENERGIA ELÉTRICA
O gerador de energia elétrica consiste em um sistema semelhante a um motor elétrico. Um sistema de imãs colocado em movimento em relação a uma bobina de fios condutores. A variação do campo magnético gerado por este movimento constante induz o surgimento de corrente elétrica nos fios condutores.
Desta forma, na maioria dos processos
de geração de energia elétrica, o sistema é o mesmo, a diferença está na fonte
de energia para colocar a turbina em movimento - força do vento (eólica), água
a alta pressão em barragens (hidrelétricas) ou vapor de água a alta pressão
provocada pelo aquecimento da água, seja por meio da queima de combustíveis
(usinas termoelétricas) ou fissão nuclear (usinas nucleares).
O equipamento utilizado para a geração de energia elétrica a partir da
fissão nuclear é constituído de três circuitos. No primeiro, chamado de reator,
ocorrem os fenômenos descritos acima. Nesses processos há uma grande liberação
de energia aquecendo certa quantidade de água ali presente, esta água (a alta
temperatura) passa em dutos por dentro de um segundo circuito de água,
aquecendo-a também sem que ambas entrem em contato. Uma vez aquecida, a água
que está no segundo circuito gera vapor a alta pressão, este vapor é canalizado
e faz girar uma turbina ligada ao gerador de energia elétrica.
Toda a água presente no segundo circuito é resfriado por um terceiro
circuito, para que a pressão do vapor não rompa o sistema, voltando assim à
forma líquida.
No reator, existem também as chamadas barras de
contenção, que minimizam a reação em cadeia e a controlam. Estas barras são
postas no meio da reação em cadeia para que os nêutrons sejam absorvidos por
elas, controlando as fissões. Muitas dessas barras são constituídas de grafite,
cádmio, entre outros elementos.
BENEFÍCIOS E MALEFÍCIOS
Um dos pontos positivos deste método de geração de energia é o fato de
não haver emissão de gases que contribuam para o aquecimento global, não
havendo interferência no clima. Outro aspecto importante é que as usinas
nucleares não necessitam de grandes áreas para funcionar ou de condições
climáticas específicas, diferentes de outras formas de produção de energia como
a hidrelétrica, eólica, solar.
Usina Angra 1
Porém, uma usina nuclear produz lixo radioativo, cujo descarte ainda é
um grande problema. Este lixo consiste em átomos ainda radioativos provenientes
das fissões ocorridas no reator. Em alguns casos ele é apenas armazenado na
própria usina, em outros casos ele é colocado em caixas de chumbo e jogado no
fundo do mar. Uma possibilidade para alguns materiais é ser utilizado novamente
como matéria prima para a geração de energia em processo bem perigosos, vale
ressaltar que muito desse lixo radioativo não pode ser utilizado dessa forma.
Outro aspecto negativo é a instalação de usinas nucleares próximo as
margens de oceanos, para utilização da água do mar no terceiro circuito , ou
seja, como água para resfriamento. Esta utilização traz como consequência o
desequilíbrio do ecossistema ali presente devido a água que é liberada
novamente ao meio. Mesmo não estando contaminada, a água volta com baixa concentração
de oxigênio devido ao aquecimento, que também é um fator relevante nas
alterações locais.
Aqui está um vídeo que fala um pouco mais sobre a produção de energia nuclear:
Att, Allexandreyewisky