Energia Nuclear

Energia Nuclear

A energia nuclear é a energia no núcleo de um átomo.

Os átomos são pequenas unidades que compõem toda a matéria no universo. Energia é o que mantém o núcleo unido

A energia nuclear pode ser usado para criar eletricidade, mais deve em primeiro lugar ser libertado a partir do átomo.

Ele pode ser libertado a partir de átomos de duas maneiras: a fusão nuclear e de cisão nuclear.

Na fissão nuclear, átomos são divididos para liberar a energia.

Um reator nuclear, ou usina, é uma série de máquinas que podem controlar a fissão nuclear para produzir eletricidade. Mas, primeiro, a energia deve ser liberado.

Em fusão nuclear, a energia é libertada quando os átomos estão combinados ou fundidos em conjunto para formar um átomo maior. Isto é como o sol produz energia. Na fissão nuclear, átomos estão se separaram para formar átomos menores, liberando energia.

As centrais nucleares utilizam a fissão nuclear para produzir eletricidade.

O combustível que os reatores nucleares utilizam na produção a fissão nuclear são pastilhas do elemento urânio.

Num reator nuclear, átomos de urânio são forçadas a se separar. Como eles se separaram, os átomos liberam partículas minúsculas chamadas produtos de fissão.

Os produtos de fissão fazem com que outros átomos de urânio se dividam, iniciando uma reação em cadeia. A energia liberada a partir desta reação em cadeia cria calor.

O calor gerado pela fissão nuclear aquece os reatores agente de arrefecimento. Um agente de arrefecimento é normalmente água, mas alguns reatores nucleares usam metal líquido ou sal fundido. O agente de arrefecimento, aquecido por fissão nuclear, produzem vapor. O vapor gira turbinas, ou rodas. As turbinas conduzem geradores, ou motores que geram energia elétrica

Energia Nuclear – Definição

A definição comum para a energia nuclear é a energia liberada por uma reação nuclear, especialmente por fissão ou fusão. Em termos práticos, a energia nuclear usa combustível feito de urânio extraído e processado para fazer vapor e gerar eletricidade.

A geração nuclear é a única fonte de eletricidade que pode produzir grandes quantidades de energia – conhecidos como baseload poder de forma confiável sem emitir gases de efeito estufa.

A energia nuclear tem um dos menores impactos ambientais em terra e recursos naturais de qualquer fonte de energia elétrica.

Energia Nuclear – Processos

A energia do núcleo atômico pode se tornar disponível por dois processos principais:a fissão e a fusão.

Em 1939, os cientistas alemães Otto Hahn, Lise Meitner e Fritz Strassmann, bombardeando átomos de urânio com nêutrons, descobriram que eles se dividiam em dois fragmentos. A descoberta, chamada fissão nuclear, não teria saído dos limites estritos do laboratório não fosse pelo fato de que no processo de divisão do núcleo de urânio desprendia-se grande quantidade de calor.

As primeiras bombas atômicas produzidas pelos Estados Unidos e usadas na Segunda Guerra Mundial eram baseadas no princípio da fissão do átomo de urânio, que se transforma em chumbo. Já as bombas de hidrogênio, que vieram anos depois, eram baseadas na fusão de núcleos segundo o mesmo princípio observado no Sol, ou seja, átomos de hidrogênio fundindo-se entre si transformando-se em átomos de hélio. Para que essa fusão seja possível é necessária uma temperatura extremamente elevada. No caso das bombas, essa temperatura é obtida com a explosão inicial de uma bomba de fissão. Daí não se ter conseguido até hoje a fusão de forma controlada e não-explosiva. Por conseguinte, para geração de energia elétrica, as usinas nucleares continuam baseadas na fissão de núcleos de urânio.

Para que possamos entender o processo, precisamos saber de alguns mistérios do urânio.

O urânio possui dois tipos de átomos (isótopos): o U235, que tem no seu núcleo 92 prótons e 143 nêutrons; e o U238, cujo núcleo é formado por 92 prótons e 146 nêutons. Todavia, apenas o U235 é capaz de sofrer fissão nuclear em cadeia quando bombardeado por nêutrons lentos.

O processo é mais ou menos assim: ao capturar um nêutron lento, o núcleo do átomo de U235 divide-se desprendendo energia e, com ela dois ou três nêutrons.

Se, por sua vez, estes nêutrons forem capturados por outros átomos de U235, novas fissões se verificarão, aumentando rapidamente a quantidade de energia desprendida. Para que isso aconteça é preciso diminuir a velocidade dos nêutrons. Caso contrário, a maioria deles passará ao largo do núcleo atômico. Para diminuir a velocidade, provocam-se choques dos nêutrons com átomos leves de hidrogênio, deutério, berilo ou carbono. Desta forma, os nêutrons rápidos transformam-se em lentos ou térmicos. As substâncias formadas por átomos leves são chamadas de moderadoras.

Com a velocidade amortecida, os nêutrons vão provocar novas fissões em outros átomos de U235, que por sua vez darão origem a novos nêutrons, e assim por diante: é a reação em cadeia muito rápida, que sem controle causará uma grande explosão.

Entretanto, para aproveitamento útil do calor desprendido na fissão do átomo de maneira segura, é necessário poder variar ou estabilizar o número de fissões.

Para tanto, alguns nêutrons devem ser absorvidos por átomos não fissionáveis, como os de boro e de cádmio, por exemplo. Este é o princípio básico de um reator nuclear. Desta forma, a energia atômica pode ser utilizada para fins pacíficos.

Átomo amigo

Uma classificação importante é a que divide os reatores em: reatores de pesquisa e reatores de potência.

Os reatores de pesquisa são em geral, de pequeno porte e se destinam, como o nome indica às experiências científicas. Como máquinas nucleares são mais baratos e mais fáceis de manejar do que os aceleradores de partículas. No Brasil, funcionam os reatores de pesquisa na Universidade de São Paulo, desde 1957 e o na Universidade Federal do Rio de Janeiro, desde 1965.

No campus da USP, o reator está subordinado ao IPEN – Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares e é do tipo reator de piscina.

Esse reator trabalha com 14,4 kg de urânio, sendo 3,7 kg de U235, com enriquecimento que vão de 19,75% até 93,0%. Sua potência térmica é de 2 MW, e a sua piscina comporta 272 m3 de água.

O Ipen dispõe de um segundo reator, denominado Ipen/MB-01, inteiramente projetado e construído no Brasil, em conjunto com o Ministério da Marinha, e que entrou em funcionamento em 1988, com potência de 100 W e também se destina à pesquisa. A Marinha do Brasil dispõe também de um centro de pesquisas nucleares, denominado Centro Experimental de Aramar, localizado em Iperó-SP e destinado fundamentalmente ao desenvolvimento de uma usina-piloto de enriquecimento isotópico de urânio por ultracentrifugação; à construção de um reator atômico compacto para estudos voltados à criação de futuros reatores para propulsão naval e, ao desenvolvimento da mecânica de precisão necessária a esses projetos.

ANGRA I

Os reatores de potência são maiores e se destinam à produção de energia para a movimentação de navios, submarinos, usinas átomo-elétricas, etc. A primeira usina átomo-elétrica brasileira está situada na Praia de Itaorna, em Angra dos Reis, Rio de Janeiro.

O programa nuclear brasileiro vive um paradoxo: gastou demais para ser desativado. Em novembro de 1976, o Brasil assinou um acordo na Alemanha com a empresa KWU, do grupo Siemens, para a construção de oito reatores nucleares. Em vinte e dois anos, nenhum ficou pronto. A usina Angra 2, em Angra dos Reis-RJ, consumiu 5,8 bilhões de dólares e requer mais 1,2 bilhão para ser concluída. As obras foram retomadas em março de 1996 e deverão acabar, diz-se, em 1999. No total, serão 7 bilhões de dólares por um reator de 1300 megawatts que pode ser adquirido pronto, hoje, por 1,5 bilhão de dólares.

Na praia de Itaorna, ao lado de Angra 2, jaz, quase sempre desligado, o reator de Angra 1, anterior ao acordo com a Alemanha. É um PWR-Westinghouse, uma espécie de Fusca 1967, comprado nos Estados Unidos naquele ano. Seu apelido é vaga-lume. Quando está ligado gera 650 megawatts e produz energia para o sistema elétrico Rio-São Paulo. Mas como o nome indica, vive piscando. Mais apagado que aceso. Tem um dos mais baixos índices de eficiência do mundo.

O grande inconveniente do processo de fissão está na produção de radiatividade e na contaminação radiativa do meio ambiente, com todas as conhecidas conseqüências para a vida dos seres humanos, animais e vegetais observadas em locais onde houve explosão de bombas atômicas.

O pesadelo de Chernobyl

Embora o processo de fissão seja rigorosamente controlado, existe risco de escape acidental de radiações nocivas, fato que se tem repetido em usinas de vários países, como a de Chernobyl, na ex-União Soviética, em 1986. O vulto da usina de Chernobyl domina o horizonte de Pripiat, onde não restou um habitante. Lá, energia nuclear é sinônimo de morte. Depois da explosão do reator número 4, na madrugada fatídica de 26 de abril de 1986, a radiação varreu tudo. A cidade foi abandonada e o acidente inutilizou uma área equivalente a um Portugal e meio, 140.000 quilômetros quadrados. Por centenas de anos.

A Europa despertou como se estivesse em um pesadelo. Itália, Alemanha, Suécia, Finlândia, Suíça, Holanda e Espanha deram marcha a ré nos programas nucleares e fecharam usinas. Para eles, o risco de um acidente igual era insuportável. Mas há usinas precárias nos antigos países socialistas que ainda ameaçam toda a vizinhança européia.

A solução, então, é fechar tudo ? Se depender do Canadá, do Japão ou da França, onde o reator nuclear é sinônimo de progresso, a resposta é não. Os franceses passam muito bem e 75% da energia no país vêm do átomo. Exportam usinas, reprocessam urânio, armazenam lixo radiativo e têm dois reatores de última geração. Tudo com a aprovação das pesquisas de opinião pública. “Virar as costas para o átomo é burrice”, diz Jean Paul Chaussade, diretor de comunicação científica da Electricité de France (EDF). “O petróleo e o gás vão se esgotar em quarenta anos. Os combustíveis fósseis poluem mais e o impacto ambiental das hidroelétricas é muito maior. A alternativa atômica é cada vez mais barata e segura”.

Em contrapartida, o programa nuclear brasileiro coleciona atrasos, multas, juros e erros como as fundações mal calculadas de Itaorna. “Angra 2 é um desses casos além do ponto de não retorno”, diz o ex-ministro do Meio Ambiente, José Goldemberg. “Desistir significa assumir um prejuízo maior do que o necessário para concluir”.

Essa também é a opinião de Luiz Pinguelli Rosa, diretor da Coordenação de Programas de Pós-Graduação em Engenharia, da Universidade Federal do Rio de Janeiro: “Apesar do desperdício monstruoso de dinheiro, concluir Angra 2 tem alguma racionalidade.”

Mas, se serve para Angra 2, o raciocínio não serve para Angra 3 que a Eletrobrás também pretende construir em Itaorna, sob o argumento de que 40% dos equipamentos já foram comprados.

Em 1990, o Brasil dispunha de 10 562 profissionais na área nuclear. Hoje tem 8 275. “Reina desânimo e desmotivação”, diz o professor de Energia Nuclear José Carlos Borges, da UFRJ.

LIXO ATÔMICO

Ainda que fosse possível uma total segurança quanto a acidentes, restaria o grave problema do lixo atômico, isto é, da inevitável produção de uma grande quantidade de escórias radiativas, inerentes ao processo de fissão nuclear. Vários têm sido as soluções propostas para o isolamento do lixo atômico, mas, considerando-se o fato de que a produção de radiatividade nociva por esses resíduos se prolonga por milhares de anos, é absolutamente impossível garantir que os invólucros, por mais espessos e resistentes que sejam, não venham a se deteriorar ou ser violados.

Questões tecnológicas importantes, como essa, permanecem abertas. Até o direito básico da população de Angra à segurança está mal explicado. Para os críticos, o Plano de Evacuação da cidade em caso de acidente é uma ficção. Tem tudo para dar errado.

De qualquer forma, adotar tal sistema de geração de energia é assumir uma séria responsabilidade perante as gerações futuras.

Energia Nuclear – O que é

Tudo em torno de você é composta de objetos minúsculos chamados átomos. A maior parte da massa de cada átomo concentra-se no centro (que é chamado o núcleo), e o restante da massa é na nuvem de electrões que rodeiam o núcleo. Prótons e nêutrons são partículas subatômicas que compõem o núcleo.

Sob certas circunstâncias, o núcleo de um átomo de muito grande pode dividir em dois. Neste processo, uma certa quantidade de massa de grande átomo é convertida em energia pura seguinte famosa fórmula de Einstein E = MC2, em que M é a pequena quantidade de massa e C é a velocidade da luz (um número muito grande).

Na década de 1930 e 40, os cientistas descobriram esta energia e reconheceu seu potencial como uma arma.

A tecnologia desenvolvida no Projeto Manhattan utilizado com sucesso esta energia em uma reação em cadeia para criar bombas nucleares.

Logo após a Segunda Guerra Mundial terminou, a fonte de energia recém-descoberta encontrou um lar na propulsão da marinha nuclear, fornecendo submarinos com motores que poderia correr mais de um ano sem reabastecimento. Esta tecnologia foi rapidamente transferido para o setor público, onde usinas comerciais foram desenvolvidos e implantados para produzir eletricidade.

Energia Nuclear – Eletricidade

A energia elétrica por fonte nuclear é obtida a partir do calor da reação do combustível (urânio) utilizando o princípio básico de funcionamento de uma usina térmica convencional, que é sempre igual; a queima do combustível produz calor, esse ferve a água de uma caldeira transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que, por sua vez, dá partida a um gerador que produz a eletricidade.

Para entendermos o que vem a ser energia liberada na reação nuclear, é preciso saber um pouco mais sobre o átomo.

Funcionamento de uma usina nuclear

Os átomos são mais leves ou mais pesados, dependendo do número de partículas que se constituem. O mais leve que se conhece é o do hidrogênio e o mais pesado o do urânio.

Um átomo é composto por um núcleo e por partículas menores que gravitam em torno desse núcleo. Essas partículas se chamam elétrons, são muito leves e têm carga elétrica negativa. Dentro do núcleo, há dois tipos de partículas, chamadas prótons e nêutrons.

O número de prótons é sempre igual ao número dos elétrons mas sua carga é positiva. Quanto aos nêutrons, variam em número sendo mais numerosos quanto mais pesado for o átomo. Eles não possuem carga elétrica alguma, são neutros, como o nome está dizendo.

Embora sabendo que tudo que existe na natureza é formado por átomos, trataremos apenas dos átomos do elemento chamado urânio.

No urânio presente na natureza são encontrados átomos, que têm em seu núcleo 92 prótons e 143 nêutrons (cuja soma dá 235), átomos com 92 prótons e 142 nêutrons (234) e outros ainda, com 92 prótons e 146 nêutrons (238). Como os prótons e elétrons são em número igual (92), podemos dizer que esses átomos são quimicamente iguais e os chamaremos de isótopos do mesmo elemento, isto é, do urânio.

Para diferenciá-los, usa-se o símbolo químico de elemento e um número, de acordo com seu peso atômico – Isótopo U-234, – Isótopo U-235 e – Isótopo U-238.

O choque de um nêutron livre com o isótopo U-235 causa a divisão do núcleo desse isótopo em duas partes -dois outros átomos – e ocasiona uma liberação relativamente alta de energia. Dá-se a esse fenômeno o nome de fissão nuclear.

A fissão nuclear ocasiona a transformação da matéria em energia, através da divisão do isótopo U-235.

Por que o U-235 e não o U-234 ou o U-238?

Quando a fissão do isótopo U-235 ocorre, o núcleo divide-se em duas partes formando dois elementos novos, e dele se desprendem 2 ou 3 nêutrons que, por seu turno, podem chocar-se com outro núcleo de U-235 acarretando nova fissão, novos elementos são formados, provocando uma seqüência de fissões denominada reação nuclear em cadeia.

Somente o U-235 na natureza tem a propriedade de se fissionar e portanto, sustentar uma reação em cadeia.

O aproveitamento e controle dessa energia liberada é feito dentro de reatores nucleares, que nas usinas nucleares, fazem o mesmo papel que a caldeira desempenha nas usinas térmicas comuns.

A fim de otimizar as reações nucleares costuma-se enriquecer o urânio antes do seu uso nos reatores. Esta operação consiste simplesmente em aumentar o teor do Isótopo U-235 (o único que se fissiona) na mistura de isótopos do urânio natural (U-234, U-235 e U-238).

Dentre as vantagens e contribuições apresentadas pelo uso da energia nuclear em lugar de centrais térmicas convencionais, podemos apontar que, quando utilizada para produção de energia elétrica é uma forma de energia que não emite nenhum gás de efeito estufa (dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e outros) e nenhum gás causador de chuva ácida (dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio). A energia nucleoelétrica também não emite nenhum metal carcinogênico, teratogênico ou mutagênico (Arsênio, Mercúrio, Chumbo, Cádmio, etc.) como as alternativas que utilizam combustível fóssil o fazem. A utilização da energia nuclear também não libera gases ou partículas que causem poluição urbana ou diminuição da camada de ozônio.

Energia Nuclear – Radiação

Energia, costumeiramente definida como ‘capacidade de realizar trabalho’ é um fator essencial para que as necessidades básicas do ser humano sejam atingidas.Estão associadas ao aumento do consumo de energia, o aumento na expectativa de vida e a elevação do padrão de vida. Talvez o exemplo mais simples da utilização de energia pelo ser humano, seja o fogo.

Á cerca de 500 mil anos, o ser humano aprendeu a utilizar o fogo e, através da queima da madeira, foi capaz de cozinhar, aquecer-se, defender-se, abrigar-se e fabricar ferramentas primitivas. Ao longo de milhares de anos houve uma série de descobertas e invencões que proporcionaram o uso de novas formas de energia, tais como, por exemplo, a navegação a vela, a roda d’agua, a máquina a vapor, o motor a combustão interna e as centrais de geração de energia elétrica.”

O que é fissão nuclear ?

“Fissão nuclear é a reação pela qual um nêutron ao se chocar com um núcleo atômico faz este se partir liberando uma certa quantidade de energia e mais alguns nêutrons. Estes novos nêutrons vão se chocar com outros núcleos e produzir novas fissões e, conseqüentemente, mais nêutrons. Desenvolve-se assim a chamada reação em cadeia. Num reator nuclear, a reação em cadeia é controlada inserindo-se barras de elementos absorvedores de nêutrons, que impedem o aumento excessivo do numero de nêutrons.”

Reação em cadeia

“A base da energia nuclear e, conseqüentemente, dos reatores é a reação em cadeia, na qual os núcleos dos átomos de determinados elementos se fissionam, são liberados dois ou três nêutrons por fissão, além de energia na forma de calor. Alguns destes nêutros fissionam novos núcleos, que por sua vez liberam mais nêutros e energia. Este processo de fissionamentos subsequentes é denominado reação em cadeia. Os reatores de potência são instalações projetadas para operar utilizando a energia liberada pela reação em cadeia autosustentada, de forma controlada, para gerar calor.”

O que é radiação ?

“Radiação é a emissão e propagação de energia através da matéria ou do espaço, por meio de perturbações eletromagnéticas que apresentam duplo comportamento: como onda e como partículas; neste caso as partículas são conhecidas como fótons. O termo foi estendido para incluir feixes de partículas com altas velocidades (partículas alfa e beta, nêutrons livres, radiação cósmica etc.).

Radiação nuclear é aquela emitida de núcleos atômicos nas várias reações nucleares, incluindo radiações alfa, beta e gama e nêutrons.”

Quais as teorias atômicas existentes ?

A natureza é regida por determinadas leis. Os cientistas observam a maneira como a natureza se comporta e tentam descobrir essas leis. É para isso que se fazem experiências científicas. A observação do movimento dos planetas por Keppler, por exemplo, ajudou Newton a formular a Lei da Gravitação. Uma vez que essas leis são conhecidas, os cientistas procuram montar uma TEORIA, utilizando-se dessas leis. É como um quebra-cabeças. A teoria deve ser bastante abrangente e também deve ser capaz de prever, por exemplo, o resultado de outras experiências que ainda não foram feitas. A partir do ponto que uma teoria não preve corretamente o resultado de uma experiência, ela precisa de melhoramentos, ou até mesmo ser substituída por outra teoria.E talvez essa nova teoria precise da descoberta de uma nova lei que a natureza segue e que ainda não foi descoberta.

É dessa forma que a ciência caminha: novas experiências, novas descobertas e novas teorias.

Um MODELO é um produto da imaginação dos cientistas para tentar explicar um sistema físico. Um átomo, por exemplo, é considerado um sistema físico. Se você quer analisar o movimento de uma bola de tênis, podemos dizer que raquete + bola de tênis + jogador é um sistema físico.

Nós não podemos “enxergar” os átomos, mas conseguimos apenas fazer experiências que revelam algumas propriedades dos átomos. Foi isso o que Rutherford e muitos outros cientistas fizeram e ainda fazem. Com os resultados dessas experiências, nós aumentamos o nosso conhecimento a respeito dos átomos e assim podemos melhorar o modelo de átomo que temos em mente. Nós dizemos que é um modelo porque é apenas uma representação da idéia que temos do átomo, já que nós não “vemos” o átomo.

Imagine que alguém vai viajar e lhe conta como era o lugar que conheceu: “tinha um lago, uma montanha com neve, árvores altas sem folhas, etc”. Você não viu o lugar, mas conforme a pessoa lhe conta, você fica imaginando como ele é. Você está criando um MODELO do lugar, mas ele só existe na sua mente. A realidade pode ser bastante diferente. O mesmo acontece com o caso do átomo. As experiências “contam” aos cientistas como devem ser os átomos, e os cientistas criam modelos que explicam os resultados das experiências. Para criar esses modelos os cientistas utilizam as teorias, mas os modelos em si não são teorias.

Agora vamos aos modelos:

A primeira idéia de átomo que se tem notícia partiu de Demócrito, um grego que viveu no quarto século antes de Cristo. Ele não fez nenhum experimento, mas imaginou que qualquer porção de matéria poderia ser cortada em pedaços menores até que se chegasse a um tamanho que seria impossível de diminuir. Esse pedaço menor de todos, impossível de dividir, seria o átomo. Em grego a palavra “átomo” significa “impossível de dividir”.

Na escola de Aristóteles, especulou-se que toda a matéria seria formada de porções de água, terra, ar e fogo. As misturas em diferentes proporções desses componentes dariam origem aos diferentes tipos de materiais.

Portanto existiriam 4 tipos de átomos: de água, de terra, de ar e de fogo. Quando eu digo que foi uma especulação, é porque esses gregos não faziam experimentos. Eles apenas meditavam sobre o assunto, chegando as conclusões que lhes pareciam mais corretas.

No século XVIII o químico Lavoisier descobriu leis que as reações químicas seguiam, e Dalton criou o modelo atômico que era semelhante ao dos gregos. Mas o Modelo de Dalton já usava vários dos elementos da tabela periódica atual, e não mais os 4 elementos dos gregos. A grande diferença foi que o Modelo de Dalton não era mais especulativo, mas estava baseado em leis descobertas em experimentos.

No final do século XIX descobriu-se a existência dos elétrons. Sabia-se que elétrons existiam nos átomos e que, uma vez que um elétron era retirado de um átomo, o resto do átomo ficava com uma carga elétrica oposta aa do elétron. Entao o físico Thomson criou um modelo em que os átomos eram formados por uma massa de um certo tipo de carga (que chamou-se de positiva) cheia de pontinhos com carga oposta (esses pontinhos eram os elétrons).

Podemos imaginar esse Modelo de Thomson como uma bola de pudim cheio de uvas passas (é apenas uma representação para tentarmos entender algo que não podemos ver: um modelo.

Esse modelo de Thomson também é conhecido como Modelo do Pudim com Passas. Observe que a partir do modelo de Thomson não teria mais sentido usar a palavra “átomo”, pois descobriu-se que ele tinha partículas menores, portanto era divisível. Porém, hoje a palavra “átomo” tem um sentido mais amplo que o original grego, e continuamos utilizando-a.

No início deste século (1911), Rutherford realizou um experimento que mostrou que o Modelo de Thomson não funcionava bem. Rutherford bombardeou uma folha de ouro com alguns átomos positivos (sem elétrons) de grande velocidade, e observou que a maioria deles atravessava a folha sem se desviar muito. Somente alguns poucos voltavam para trás. Se o Modelo de Thomson estivesse correto, esses átomos positivos deveriam sofrer uma enorme repulsão ao encontrar o “pudim” positivo e muitos deles deveriam voltar para trás. Rutherford concluiu portanto que o átomo na verdade tinha uma carga positiva que ocupava um volume bem pequeno no centro do átomo (o núcleo), e os elétrons ficavam rodeando esse núcleo a distâncias bem grandes.

Esse Modelo de Rutherford explicava porque a maioria das partículas atravessava a folha de ouro: porque a maior parte do átomo é vazia.

Alguns anos mais tarde surgiu a Teoria Quântica, que teve sucesso em explicar fenômenos que ocorriam no nível atômico. Por exemplo, descobriu-se que um átomo bombardeado emitia luz. Além disso, descobriu-se que cada tipo de átomo podia emitir apenas algumas cores de luz. A luz que um tipo de átomo pode emitir é como uma impressão digital do átomo. Os átomos de carbono tem um espectro de luz diferente dos átomos de oxigênio, que tem um espectro diferente dos átomos de nitrogênio e assim por diante. A Teoria Quântica foi montada para explicar esses e outros fenômenos, e funciona muito bem para explicar experimentos que são realizados atualmente também. Foi um físico chamado Bohr que deu os primeiros passos para a criação do Modelo Quântico do átomo, que é o que melhor funciona atualmente, porque não falha em prever os resultados dos experimentos. Hoje o correto é dizer que o melhor modelo atômico é o Modelo Quântico. Ele não leva nome de nenhum cientista porque a Teoria Quântica teve contribuição de muitos cientistas, e também porque o Modelo Quântico é bem diferente do proposto inicialmente por Bohr.

O Urânio encontrado na natureza é quente ou só fica aquecido em reatores nucleares? Como resfria-los?

O elemento químico Urânio (Z=92) encontrado na natureza é constituído por uma mistura de três isótopos: 238U ( na proporção de 99,275%), 235U (na proporção de 0,720%) e 234U (na proporção de 0,005%), sendo denominado Urânio natural e designado por natU.

O natU é radioativo e seus núcleos sofrem transformações denominadas decaimentos, por intermédio da emissão de partículas alfa (formadas por dois prótons e dois nêutrons cada uma), emissão de raios-gama (radiação eletromagnética de alta freqüência) e mais raramente fissão espontânea (divisão de um núcleo de Urânio em dois núcleos menores , com emissão simultânea de dois nêutrons, raios-gama e anti-neutrinos). As partículas emitidas nestes decaimentos possuem energia cinética média elevada e, ao serem freadas em meio ao próprio Urânio, geram calor. Entretanto, para um determinado volume de natU durante um intervalo de tempo observável, o número total de núcleos que sofrem decaimento é muito pequeno se comparado ao número de núcleos que não sofrem decaimento. Como conseqüência, o calor gerado por estes decaimentos naturais é extremamente pequeno e o aumento de temperatura de uma amostra de natU devido aos mesmos é completamente desprezível, permanecendo tal amostra, portanto, à temperatura ambiente. Para que se tenha uma idéia, uma amostra de natU metálico, isolada termicamente, sofreria como decorrência destes decaimentos naturais, após uma hora, um aumento de temperatura de no máximo 0,00054oC (pouco mais que meio milésimo de grau Celsius).

Esta situação muda totalmente quando uma determinada massa de natU metálico, denominada massa crítica, é disposta na forma de barras cilíndricas e inserida em meio a blocos de grafite (forma alotrópica do elemento químico Carbono) segundo uma configuração geométrica adequada. Nestas circunstâncias, os nêutrons de alta energia cinética, provenientes das fissões espontâneas ocorridas no natU, perdem esta energia por meio de colisões com os núcleos de átomos de Carbono presentes na grafite (que por isto é denominada moderador), aumentando a probabilidade de causarem fissão em núcleos de 235U e dando origem a reações nucleares de fissão em cadeia no natU. Isto leva à ocorrência de um grande número de fissões de núcleos de Urânio por unidade de volume desse material em um intervalo de tempo e consequentemente à geração de uma grande quantidade de calor que, por sua vez, causa aumento da temperatura das barras de natU metálico. É o que acontece em um reator nuclear que utiliza natU metálico como combustível e grafite como moderador.

Para evitar que o aumento de temperatura seja demasiado e cause danos estruturais ou até mesmo o derretimento das barras de natU metálico, a grande quantidade de calor gerada pelas reações nucleares de fissão em cadeia precisa ser removida pela circulação de um fluído (líquido ou gás) refrigerante, que deve ser bombeado através das barras de combustível e blocos de moderador. Estes fluídos refrigerantes, além de apresentarem boas características para transferência de calor, devem absorver poucos nêutrons e não reagir quimicamente com o combustível e o moderador. Como fluídos refrigerantes para o tipo de reator nuclear mencionado (há vários outros tipos) são utilizados o gás carbônico (CO2) ou água (H2O).

Energia Nuclear – Fissão e Fusão Nuclear

Energia nuclear, energia liberada durante a fissão ou fusão dos núcleos atômicos. As quantidades de energia que podem ser obtidas mediante processos nucleares superam em muito as que se pode obter mediante processos químicos, que só utilizam as regiões externas do átomo.

O átomo é formado por um pequeno núcleo, carregado positivamente, rodeado de elétrons. O núcleo, que contém a maior parte da massa do átomo, é composto de nêutrons e prótons, unidos por intensas forças nucleares, muito maiores que as forças elétricas que ligam os elétrons ao núcleo.

O número de massa A de um núcleo expressa o número de núcleons (nêutrons e prótons) que o núcleo contém; o número atômico Z é o número de prótons, partículas com carga positiva. A energia de ligação de um núcleo é a intensidade com que as forças nucleares mantêm ligados os prótons e nêutrons. A energia de ligação por núcleon, isto é, a energia necessária para separar do núcleo um nêutron ou um próton, depende do número de massa A.

A fusão de dois núcleos leves libera milhões de elétron-volts (MeV). Também se libera energia nuclear quando se induz a fissão de um núcleo pesado.

FISSÃO NUCLEAR

Uma reação de fissão nuclear libera uma energia 10 milhões de vezes maior que uma convencional. A fissão de 1 kg de urânio 235 libera 18,7 milhões de kilovolts/hora em forma de calor. O processo de fissão iniciado pela absorção de um nêutron por um núcleo de urânio 235 também libera uma média de 2,5 nêutrons, além de dois novos núcleos, provocando novas fissões nos núcleos de urânio 235, constituindo assim uma reação em cadeia que leva à liberação continuada de energia nuclear.

Os primeiros reatores de energia nuclear em grande escala foram construídos em 1944, nos Estados Unidos, para a produção de material para armas nucleares.

Posteriormente, em todo o mundo, foram construídos diferentes tipos de reator (diferenciados pelo combustível, pelo moderador e pelo refrigerante empregados) para a produção da energia elétrica. O reator a água leve usa como combustível o urânio 235 (também chamado de urânio enriquecido) e como moderador e refrigerante água comum muito purificada. No reator a água pressurizada, o moderador e refrigerante é água leve a uma pressão de cerca de 150 atmosferas. A maior parte dos reatores nucleares para produção de energia elétrica construídos no mundo é desse tipo, incluindo o da usina brasileira de Angra 1 (ver Energia nuclear no Brasil). No reator a água em ebulição, a água de refrigeração se mantém a uma pressão menor, o que faz com que ferva. Outros tipos de reator menos usados incluem o reator a água pesada, no qual o combustível é urânio 238 (urânio natural) e o moderador e refrigerante é o deutério, um isótopo do hidrogênio; e os reatores rápidos, em que a fissão é feita por nêutrons rápidos, isto é, de altas energias (nos outros tipos, são usados nêutrons de baixas energias, também chamados nêutrons térmicos). Nos reatores rápidos, o combustível pode ser urânio natural, tório ou plutônio. São refrigerados a sódio e não utilizam moderador, justamente para manter a alta energia dos nêutrons.

A queima do combustível nuclear no reator resulta nos chamados produtos de fissão. São isótopos que não existem naturalmente e são altamente radioativos. Alguns permanecem milhares de anos liberando radiação. Por isso, seu manuseio e seu armazenamento exigem cuidados especiais.

FUSÃO NUCLEAR

A liberação de energia nuclear pode produzir-se também através da fusão de dois núcleos leves em um mais pesado. A energia irradiada pelo Sol deve-se a reações de fusão que se produzem em seu interior.

A fusão nuclear artificial foi obtida pela primeira vez em princípios da década de 1930, com o bombardeio de um alvo que continha deutério por núcleos de deutério, acelerados num cíclotron para alcançar altas energias (ver Aceleradores de partículas). Na década de 1950, produziu-se a primeira liberação em grande escala de energia de fusão em testes de armas nucleares realizados pelos Estados Unidos, a antiga União Soviética, a Grã-Bretanha e a França. É um tipo de liberação breve e não controlada, que serve para bombas, mas não para a produção de energia elétrica.

A ciência ainda não conseguiu resolver o principal problema para a utilização comercial da fusão nuclear na produção de eletricidade: a energia necessária para acelerar os núcleos de deutério e fazê-los colidirem e se fundirem é muito maior que a energia obtida. Por isso, os pesquisadores ainda buscam maneiras mais eficientes de esquentar o gás a altas temperaturas e armazenar uma quantidade suficiente de núcleos durante um tempo longo o bastante para permitir a liberação de uma energia maior que a necessária para aquecer e armazenar o gás. Outro problema importante é a captura dessa energia e sua conversão em eletricidade.

Em dezembro de 1993, os pesquisadores da Universidade de Princeton, nos Estados Unidos, usaram o Reator Experimental de Fusão Tokamak para produzir uma reação de fusão controlada que gerou 5,6 megawatts. O reator consumiu mais energia do que produziu durante seu funcionamento.

Se a energia de fusão se tornar viável, oferecerá as seguintes vantagens:

1) uma fonte ilimitada de combustível, o deutério procedente da água dos oceanos;
2) baixo risco de acidente no reator, já que a quantidade de combustível no sistema é muito pequena; e
3) resíduos muito menos radioativos e mais simples de manejar que os procedentes dos sistemas de fissão.

Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen)

Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen), instituição brasileira, criada em 1956, com o objetivo de desenvolver a utilização da energia nuclear em todas as formas de aplicação pacífica, com crescente autonomia tecnológica; e de garantir a segurança das usinas nucleares, das instalações do ciclo de combustível e das demais instalações nucleares e radioativas, incluindo instalações médicas e industriais onde são empregados materiais radioativos.

Estão vinculados à Cnen os seguintes institutos de pesquisa e desenvolvimento nuclear: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares, em São Paulo; o Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear, em Belo Horizonte; o Instituto de Radioproteção e Dosimetria e o Instituto de Energia Nuclear, estes dois últimos no Rio de Janeiro.

Energia nuclear no Brasil

Energia nuclear no Brasil, fonte energética pouco expressiva no país, tendo em vista que o potencial hidrelétrico brasileiro ainda não foi totalmente aproveitado.

O Brasil busca, porém, dominar a tecnologia da geração de energia nuclear, considerando a sua importância para a segurança nacional e para o futuro do país, como fonte útil para o meio de transporte no espaço e nos mares, como é o caso do submarino nuclear em construção pela Marinha brasileira.

Apesar de o desenvolvimento da física nuclear no Brasil ter começado em 1938, no Departamento de Física da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras da Universidade de São Paulo (o departamento iniciou seus estudos sobre fissão nuclear quase na mesma época em que pesquisas semelhantes ocorriam no exterior), o interesse pelas aplicações desse tipo de energia só surgiu depois do fim da II Guerra Mundial. Materializou-se a partir dos anos 50, quando o almirante Álvaro Alberto, envolvendo a comunidade científica, alertou o governo da sua importância para a segurança do país.

Dois foram os principais debates que surgiram na ocasião em relação à energia nuclear. Em primeiro lugar, discutiu-se a exportação indiscriminada, pelo Brasil, de suas reservas de minérios de importância nuclear, como o urânio e tório. A segunda questão polêmica foi a fracassada tentativa de compra, pelo Brasil, de ultracentrífugas de origem alemã, equipamentos destinados ao enriquecimento de urânio (ver Energia nuclear; Urânio). Impedido de adquiri-las, porque às nações detentoras da tecnologia de produção do urânio enriquecido não interessava repassá-la a países em vias de desenvolvimento, o Brasil, país rico em minérios atômicos, decidiu lançar-se numa linha autônoma de pesquisas, que permitisse o uso do urânio natural. Para isso foi criado em 1951 o Conselho Nacional de Pesquisas (CNPq), atualmente rebatizado de Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), e, em 1956, a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN).

Enquanto ao CNPq caberia financiar pesquisas e a formação de pesquisadores, CNEN foi dada a tarefa de desenvolver a utilização da energia nuclear em todas as formas de aplicação pacífica, com crescente autonomia tecnológica; garantir a segurança das usinas nucleares, das instalações do ciclo de combustível e das demais instalações nucleares e radioativas.

Foram vinculados à CNEN os seguintes institutos de pesquisa e desenvolvimento nuclear: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), em São Paulo; o Centro de Desenvolvimento de Tecnologia Nuclear (CDTN), em Belo Horizonte; o Instituto de Radioproteção e Dosimetria (IRD) e o Instituto de Energia Nuclear (IEN), os dois últimos no Rio de Janeiro.

No final dos anos 60, a situação brasileira em relação à tecnologia nuclear continuava, contudo, a ser de dependência em relação ao exterior. A linha de pesquisas de aproveitamento do urânio natural pouco havia avançado. Em 1969, o governo brasileiro decidiu construir uma usina nuclear na praia de Itaorna, no município fluminense de Angra dos Reis. Adquiriu um reator de urânio enriquecido nos Estados Unidos. Esta decisão foi muito criticada pelos físicos brasileiros, principalmente porque a compra se deu em regime de turn-key, o que significava um pacote fechado de equipamentos, que não permitia o acesso tecnologia. A construção da usina, mais tarde batizada de Angra I, começou em outubro de 1972. Prevista para entrar em operação comercial em 1979, sofreu grande atraso, só sendo inaugurada em 1983.

Ainda na década de 70, o governo do presidente Ernesto Geisel assinou um amplo acordo de transferência de tecnologia nuclear com a então República Federal da Alemanha. Assinado em 1974, incluía, além da aquisição de usinas nucleares, a possibilidade de transferência das diversas tecnologias do ciclo do combustível nuclear, tais como o enriquecimento e o reprocessamento de urânio. Na realidade, o processo de enriquecimento a ser transferido, batizado de jato centrífugo, encontrava-se ainda em estudos nos laboratórios alemães, portanto sua aplicação era muito duvidosa.

Com o acordo com a Alemanha, o governo federal decidiu erguer mais duas usinas em Angra dos Reis. Batizou o complexo de Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto. O reator de Angra I (com 620 MW de potência) é do tipo PWR (reator de água leve pressurizada). As duas outras unidades — Angra II e Angra III — previstas no projeto inicial somam uma capacidade total de 2.600 MW. Com reatores também de água leve pressurizada, foram adquiridas em indústrias alemãs. Angra I é a única em funcionamento até os dias de hoje. Para 1999 prevê-se a entrada em operação de Angra II.

Ao longo dos anos 80, o ambicioso programa de cooperação nuclear com a Alemanha desenhado na década anterior foi sendo gradativamente reduzido. Nesse período, o Brasil conseguiu dominar a tecnologia de algumas etapas da fabricação do combustível nuclear que periodicamente abastece a usina de Angra I.

Em setembro de 1987, porém, o governo do presidente José Sarney anunciou o domínio da tecnologia de enriquecimento de urânio por ultracentrifugação, admitindo que pesquisas alternativas e autônomas vinham ocorrendo em segredo, no IPEN, em São Paulo. De fato, um dos mais avançados resultados no campo da energia nuclear vem sendo obtido pela Marinha, que objetiva a construção de um submarino de propulsão nuclear, assim como uma tecnologia brasileira de construção de reatores nucleares.

Ciclo da Energia Nuclear

“O combustível nuclear passa por um ciclo de extração, preparação, uso e deposição. Através dos processos desse ciclo, existem perigos que ameaçam a saúde e que, em alguns exemplos, apresentam-se à sociedade como enormes questões sociais e éticas”. (Cassedy e Grosman, 1990. pg 167)

O ciclo inicia-se pela exploração do minério. Depois de extraído das rochas, ele é moído, purificado e submetido a reações químicas para que a seja preparado o hexafluoreto de urânio. Esse composto é enriquecido, ou seja, é aumentada a concentração do isótopo urânio-235 no hexafluoreto de urânio, para só então ser reduzido a urânio metálico que é o combustível usado no reator. O combustível nuclear é usado no reator por aproximadamente dois anos. Então, o lixo produzido é estocado até que sua radioatividade decresça um pouco. Aí ele é enviado para ser reprocessado. Após o reprocessamento, obtem-se urânio, plutônio e lixo de alto nível, esse último composto de uma infiniddade de radionuclídeos extremamente radioativos e de meia vida longa.

Efeitos da Radiação e seu Ciclo Biológico

Os efeitos biológicos e sanitários da poluição radioativa são normalmente diversificados, podem ser de extrema gravidade para a saúde do homem e exigem complexos conhecimentos de biologia, no que se refere a distribuição desigual dos elementos radioativos na atmosfera, nos rios e mares, ao metabolismo biológico das espécies animais e vegetais.

A radioatividade que sai da usina dispersa-se na atmosfera, mas o perigo para o homem que a respira diretamente é secundário, pois a quantidade de radioatividade é muito baixa. O risco existe para aqueles que são obrigados a viver, anos e anos, em contato com traços de elementos químicos radioativos e com pequenas doses de radioatividades introduzidas no meio e que chegam ao homem através da cadeia alimentar. São estas pequenas quantidades que, somando-se no tempo, causam sérios prejuízos ao homem, uma vez que esses materiais radioativos têm efeito cumulativo nos organismos.

Além disso, elementos diferentes, com diferentes períodos de decaimento radioativo, concentram-se em diferentes partes do corpo. O iodo-131 se concentra na tireóide (fatal para recém-nascidos); o enxofre tem como sede seletiva à pele, com a conseqüente possibilidade de câncer de pele; o cobalto se concentra no fígado. Os órgãos mais complicados são os ossos, em que o estrôncio substitui o cálcio e irradia a medula, e os ovários, importante devido a transmissão hereditária (genética), que são atacados por todos os isótopos radioativos que emitem radiações gama. O plutônio-239, concentra-se nas gônadas, provocando defeitos biológico congênitos e mau formação desde a primeira geração.

Cada elemento tem um destino completamente diferente, isto é, participa de reações químico biológicos diferentes, interagindo a diversos níveis com diversos órgãos.

Um só átomo radioativo errante ou uma radiação podem danificar a estrutura de uma célula e seu DNA, que controla o crescimento normal. Se essa estrutura for danificada, a célula pode multiplicar-se sem controle, criando milhões de células que podem levar a morte por câncer.

A população que vive na zona de uma usina nuclear está exposta a pequenas doses de radiação e aos átomos radioativos errantes. Essas pequenas doses fracionadas no tempo resultam, no que diz respeito ao câncer, mais perigosa que a soma de tais doses de uma só vez. Os efeitos dessas pequenas doses podem ser somáticos diferidos (tumores) ou genéticos (mutações). É importante salientar que não se pode prever uma limiar de risco, devido à complexidade dos processos celulares, e aos efeitos de fatores externos, além da reação particular de cada organismo.

Como Funciona a Usina ?

O reator está contido num recipiente sob pressão, esta pressão se destina a impedir a ebulição da água de resfriamento que circula no circuito refrigerador primário;
Do recipiente sob pressão emergem as barras de controle;
O circuito refrigerador primário no permutador de calor;
Transforma a água sob pressão normal em vapor, que através dos tubos do vapor secundário;
Chega a turbina;
Unida ao gerador elétrico;
Depois do qual um condensador, resfriado por um circuito de água condensada fornecida por um rio ou pelo mar, transforma o vapor que sai da turbina em água a fim de aumentar o salto de pressão disponível para a turbina. A água condensada volta ao ciclo através dos tubos do condensador;
O reator é rodeado por um edifício muito sólido, capaz de resistir as pressões altíssimas produzidas por uma eventual pane do reator e impedir assim o vazamento da radiação.

Fissão Nuclear

Deu-se um grande passo à frente no conhecimento dos fenômenos radioativos quando os físicos atômicos após atingir um nível satisfatório na teoria dos movimentos das partículas que compõem o edifício atômico, voltaram com decisão para o estudo do núcleo, isto é, a parte mais interna do átomo, elaborando assim uma física nuclear.

No mundo da pesquisa ocorreu a descoberta em 1934, o casal Fréderic Joliot e Irénie Curie, questionaram a distinção entre elementos radioativos e elementos não radioativos, descobrindo a possibilidade de produzir radioatividades com meios artificiais, partindo de elementos normalmente não-radioativos.

Descobriram então, que a energia nuclear origina-se da reação de fissão nuclear, que consiste na divisão de um núcleo em dois fragmentos com liberação de muita energia. Na reação de fissão nuclear do urânio-235, ele é bombardeado com nêutrons. Originam-se dois outros elementos químicos e cerca de três novos nêutrons com liberação de muita energia.

A quantidade de energia armazenada nos núcleos atômicos é incomparavelmente maior que a armazenada nas ligações químicas. Se todos os núcleos de 1 Kg de urânio-235 se desintegrassem pela fissão, seria liberado mais de um milhão de vezes a quantidade de energia produzida na queima de 1 Kg de petróleo.

Acidente nuclear

O acidente de Chernobyl

Um dos principais acidentes ocorreu em abriu de 1986 quando um dos quatro reatores em Chernobyl na república soviética da Urânia. Liberando 50 a 100 milhões de curies de material radioativo no meio ambiente.

Vinte e nove pessoas morreram contaminados pela radiação logo nos primeiros meses, e outras possuíam uma pequena perspectiva de vida. Devido a explosão nuclear todos os legumes e animais tiveram que ser retirados do cardápio, pois, estavam inteiramente contaminados pela radiação ( o qual muitas vezes o pareciam com anormalias).

Rejeitos Nucleares e Reprocessamentos

Rejeito nuclear ou lixo nuclear é todo material contaminado cuja produção seja resultado da atividade desenvolvida em uma instalação nuclear. Atualmente o rejeito é produzido pelas 413 usinas espalhadas e cresce constantemente problemático. Os rejeitos podem-se dividir em baixa, média ou alta radioatividade. Uma das soluções encontradas pelos países para esse grave problema é o enterramento do material em aterros especialmente preparados, porém podem ocorrer vazamentos e contaminar o lençol freático.

Mas não são só usinas que se utilizam de material radioativo, muitos equipamento utilizam esse material, por exemplo, o acidente do césio-137. Na produção de 1Kg de plutônio gera 1300 litros de resíduos líquido de alto nível, e mais 10 milhões de água de refrigeração contaminada.

O lixo nuclear pode irradiar o que está à sua volta, ou contamina-los por átomos radioativos. Por isso é necessário embala-lo com uma blindagem de grossas paredes de cimento e chumbo. Essa blindagem também pede que essas partículas radioativas do lixo entrem em contato com o ar ou com a água onde está depositado. Com o passar do tempo, diminui a radioatividade do material, tornando-o menos perigoso.

O perigo do lixo de alto nível diminui vertiginosamente conforme ele sofre decaimento natural. Uma maneira de quantificar essa mudança é comparando o perigo potencial combinado de todos os lixos radioativos do lixo em questão com o perigo apresentado por igual volume de minério de urânio na forma em que se encontra quando retirado da terra. O resíduo de alto nível, no seu primeiro ano de estocagem, é cerca de mil vezes mais perigoso do que o minério de urânio. Mas depois de mil anos de estocagem, o decaimento radioativo do lixo fez seu perigo cair para 1% de seu valor inicial.

O reprocessamento do lixo nuclear foi desenvolvido tanto para extrair o plutônio (formado no reator pela fissão nuclear), utilizado na fabricação da bomba atômica, como para recuperar urânio não consumido no reator. Esse urânio pode ser enriquecido e novamente usado como combustível. O lixo nuclear de reprocessamento também é resíduo de alto nível, já que dele fazem parte radionuclideos transurânicos que foram formados durante o bombardeamento de nêutrons na fissão nuclear. Muito desses radionuclideos tem a meia vida longa, tornando lento decaimento do lixo de reprocessamento.

Para realizar-se o reprocessamento, o combustível deve ser guardado por meses em piscinas de refrigeração, pois ainda é muito radioativo. Só então é enviado para ser reprocessado mecanicamente, pois o material ainda é muito radioativo para ser manipulado. O combustível é, então, dissolvido em ácido e os produtos da fissão separados do urânio do plutônio (usa-se extração por solventes), na qual os compostos são lavados com diferentes solventes orgânicos. Essa extração baseia-se na solubilidade de certos compostos e na insolubilidade de outros. Com isso é possível transferir compostos sólidos que se encontram misturados com outros, para soluções nas quais estão num estado de pureza bastante grande.

Energia Nuclear na Constituição Federal

A Constituição Federal contém em seu bojo inúmeros dispositivos concernentes à utilização da energia nuclear. É importante que se observe que a utilização da radioatividade tem diversas finalidades, e na Lei Fundamental são tratados temas que variam desde o uso de radioisótopos com objetivos medicinais até proibição de utilização de energia nuclear com finalidades agressivas. É portanto um espectro bastante amplo e diferenciado.

Foi estabelecido no art. 21, inciso XXIII, alíneas “a”, “b” e “c”, os princípios fundamentais para utilização da energia nuclear no Brasil. Esses princípios, contudo, não devem ser vistos como únicos aplicáveis às atividades nucleares. É fundamental que sejam incorporados aos princípios especificamente voltados para energia nuclear aqueles que dizem respeito à proteção do meio ambiente e aos princípios fundamentais da República.

Art. 21, XXIII, alíneas:

a) toda atividade nuclear em território nacional somente será admitida para fins pacíficos e mediante aprovação do Congresso Nacional;
b) sob regime de concessão ou permissão, é autorizada a utilização de radioisótopos para a pesquisa e os usos medicinais, agrícolas e atividades análogas;
c) a responsabilidade civil por danos nucleares independente da existência de culpa;

Da análise dessas alíneas, conclui-se que:

1) a atividade nuclear deve estar voltada para fins pacíficos, ou seja, não pode haver no Brasil atividade nuclear no Brasil com fins de agressão militar;
2) controle democrático da atividade nuclear: o constituinte atribui ao povo o papel preponderante na definição da atividade nuclear no Brasil;
3) a atividade nuclear no Brasil encontra-se submetida ao controle do Estado;
4) a responsabilidade civil na atividade nuclear é objetiva.

Fonte: education.nationalgeographic.org/www.inb.com.br/www.ingenieroambiental.com/www.mundodoquimico.hpg.ig.com.br