Profa.:Rita de Cássia Dias
INTRODUÇÃO
No atual momento histórico um dos temas
mais discutidos pela sociedade moderna é a
crise energética mundial.
Questionar e repensar a utilização das
fontes energéticas renováveis e nãorenováveis da maneira como vem
ocorrendo, visando garantir o futuro da
humanidade e da Terra, é dever de todo
aquele que tem consciência do planeta que
habita e da sociedade que deseja.
HISTÓRICO
# 1934 – Enrico Fermi e Emílio Segrè
bombardearam átomos de urânio com
nêutrons na tentativa de obter elementos
com número atômico maior que 92.
# 1938 – Otto Hahn e Fritz Strassman,
repetindo experiência de Fermi
conseguiram determinar a presença de
Bário nos produtos formados.
FISSÃO NUCLEAR : O PROCESSO
Nêutrons em alta velocidade, colide
com núcleos grandes e fissionam-os
formando núcleos menores e liberando
grande quantidade de energia, além de
liberar também mais nêutrons.
• Reação em cadeia;
• Massa crítica;
• O urânio-235 e o urânio-238
• O enriquecimento do urânio
Enriquecimento de urânio-tecnologia
nuclear no Brasil
• 1ª.etapa:U-235 até 3 ou 3,5% transforma em
gás UF6 ;
• 2ª. Etapa: O gás é transformado em óxido
UO2 , é prensado na fábrica de combustível
nuclear e transformado em pastilhas
cilíndricas de 1cm de altura por 1 cm de
diâmetro.
O elemento combustível é composto pelas pastilhas
montadas em tubos de uma liga metálica especial
a zircaloy.
CONDIÇÕES PARA OCORRER:
 A fissão ocorre na natureza a temperatura e
pressão ambientes – como as minas de urânio do
Gabão, que funcionaram
como um reator natural de fissão há
2 bilhões de anos .
ENERGIA GERADA
6 g de urânio, elemento mais usado na fissão,
rendem 0,520 x1023 MeV, equivalente ao
abastecimento de uma
casa com quatro pessoas durante um dia.
1Kg de Urânio-235 equivale cerca de 30t de TNT
1 quiloton equivale a 1000 t de TNT
A FISSÃO gera energia limpa?
Quando um átomo de urânio é dividido,
ele pode gerar quaisquer dois elementos
(desde que o peso dos dois somados
seja igual ao do urânio). Isso inclui os
altamente tóxicos e radioativos
(como o bário), que não podem ser
liberado no ambiente, exigindo
armazenamento especial.
Reator nuclear
Dispositivo que permite controlar o
processo de fissão nuclear.A energia
liberada durante o processo é usada para
transformar água líquida em vapor, que faz
girar uma turbina,gerando energia elétrica.
Componentes de um reator:
+ material físsil;
+ moderador (grafite ou água)
+ barras de controle (cádmio ou boro)
+ fluido trocador de calor
FUSÃO NUCLEAR
 A Fusão Nuclear é um processo físico
que, ao contrário da Fissão Nuclear,
promove a junção de dois núcleos
atômicos leves, obtendo como produto, a
formação de um núcleo atômico pesado;
 Os Reatores de Fusão Nuclear estão no
topo das listas de tecnologias energéticas
definitivas
para
a
humanidade,
constituindo uma fonte de energia isenta
de carbono;
 Potencial de geração de 1 GigaWatt de
eletricidade
de
apenas
alguns
quilogramas de combustível por dia;
VANTAGENS
 Os combustíveis básicos, tais como
Deutério e Lítio não são radioativos,
sendo
abundantes
na
natureza
e
distribuídos de modo uniforme na crosta
terrestre;
 A combustão entre os reagentes não
poderá ocorrer de forma descontrolada,
pois a cessação das reações de fusão
poderá ocorrer quando não se injetar mais
combustível no reator, terminado os
processos em uma fração de segundos;
VANTAGENS
 Os problemas com os resíduos do
processo são limitados, pois não existem
rejeitos radioativos oriundos dos mesmos,
sendo que o tratamento dos gases
emitidos no processo poderá ser feito no
local;
 A radioatividade dos componentes
constituintes
do
reator,
devido
a
exposição dos mesmos aos nêutrons
altamente energéticos e conseqüentes da
reação, utilizados para a produção de
Trítio, terão de ser armazenados em local
apropriado, sendo que o seu tempo de
confinamento será bem inferior a cem
anos;
VANTAGENS
 Geração de energia elevada quando
comparado o processo de Fusão Nuclear
ao Processo de Fissão Nuclear;
 Não há emissão de gases estufa que
poderiam gerar mudanças climáticas na
Terra, constituindo uma fonte de energia
limpa;
 Integração entre as tecnologias de Fusão
e Fissão Nuclear, produzindo Urânio nos
reatores Tokamaks, para serem utilizados
nas usinas de fissão;
DESVANTAGENS
 Desvantagens intimamente ligadas a
fatores políticos e econômicos;
 Investimentos enormes, sem a
garantia de sucesso dos resultados a
serem alcançados são, portanto, uma
aposta que a maioria dos governos não
quer assumir, provavelmente devido às
necessidades imediatistas e eleitorais
dos economistas e políticos, pois os
resultados
efetivos
só
seriam
observados
posteriormente. Desta
forma, a pesquisa em fusão nuclear
mantém seus recursos limitados.
OBSTÁCULOS
 Os obstáculos tecnológicos a serem
vencidos resultam no desinteresse de
muitos países no processo de Fusão
Nuclear em larga escala.
 Aprimoramento
das
bobinas
supercondutoras, necessárias para
aplicação de campos magnéticos
elevados, visando o confinamento do
plasma;
 Desenvolvimento de componentes
com excelentes propriedades termomecânicas, para revestimento das
paredes do reator;
OBSTÁCULOS
 Estudo aprofundado da produção de
Trítio e Urânio no próprio reator;
 Estudo aprofundado de meios
purificação dos gases resultantes;
de
 Estudo aprofundado de segurança e
impacto ambiental, incluindo tratamento
de resíduos e controle de possíveis falhas
no processo;