Planejamento
Integrado de
Recursos
Energéticos
Aula 6
Fernanda Machado
Energia Nuclear
• A energia que mantém prótons e nêutrons unidos
no núcleo;
• Energia liberada - radiação;
• Núcleos radioativos.
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• Energia liberada quando os núcleos
atômicos estão em condições instáveis;
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Descoberta
• Evidências da instabilidade nuclear: radiação que
emitem.
Henry Becquerel
Marie Curie
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Utilização da Energia Nuclear
• Constatada a existência da energia nuclear;
• Investigações para descobrir como utilizá-la;
• A energia que mantinha o núcleo coeso,
seria liberada, na maior parte como calor
(energia térmica).
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Fusão Nuclear
• É o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos
se juntam e formam um outro núcleo de maior
número atômico;
• Requer muita energia para ocorrer, mas geralmente
libera mais energia do que consome;
• Ainda não foi encontrada uma forma de controlar;
• Apenas a fissão é utilizada em escala comercial.
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Fissão Nuclear
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• É uma reação nuclear que consiste em dividir um
núcleo atômico pesado em dois núcleos leves com
a produção de nêutrons e energia.
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Reação
235
1
236
141
92
1
U  n
U
Ba  Kr  3 n  E
92
0
92
56
36
0
Tipos de radiação
Carga
Relativa
Propriedades/Proteção
requerida
2He
2+
Fracamente penetrante/papel,
pele
Elétrons
0
-1e
1-
Moderadamente
penetrante/3mm de alumínio
Radiação
eletromagnétic
a (alta E)
0
0γ
0
Fortemente
penetrante/concreto, chumbo
Nome
Composição
α (alfa)
Núcleos de
Hélio
β (beta)
γ (gama)
Símbolo
4
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• A reação, uma vez desencadeada, se propaga pela
liberação de mais nêutrons que, bombardeiam
outros núcleos.
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Reação de Fissão
Nuclear em Cadeia
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Usina nuclear
• Aproveitam a enorme energia liberada por reações
de fissão nuclear em cadeia para a produção de
energia em alta escala;
• Transformam a energia térmica em energia
elétrica.
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Combustível
• Material que sofre fissão e gera energia – U (urânio);
• Rochas da crosta terrestre;
• Metal branco;
• Mistura
– 99,3%
235U – 0,7%
234U
238U
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Reservas
Recursos de urânio recuperáveis em 2009.
Países
Austrália
Cazaquistão
Canadá
África do Sul
Namíbia
Brasil
Rússia
Estados Unidos
Uzbequistão
Total mundial
Toneladas
de urânio
863.000
472.000
437.000
298.000
235.000
197.000
131.000
104.000
103.000
3.107.000
Participação
mundial (%)
28
15
14
10
8
6
4
3
3
100
World Nuclear Association apud Reis, Fadigas e Carvalho, 2012.
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Processamento do U
Mineração e beneficiamento
Extração do minério, unidade de beneficiamento, U3O2
(yellowcake).
Conversão
U3O2 é dissolvido, purificado passa para o estado
gasoso (UF6).
Enriquecimento
Aumento da concentração de urânio-235, de 0,7%
para aproximadamente 4%.
12
www.eletronuclear.gov.br
Usina Termonuclear
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Impactos Ambientais
• Produção de lixo radioativo;
• Contaminação da água usada para resfriamento;
• Riscos de vazamento e acidentes.
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Vantagens
• Independe de fatores climáticos;
• Baixa emissão de CO2;
• Combustível barato;
• 10g U = 700kg Petróleo = 1200kg carvão.
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 Originada do calor proveniente do interior da Terra:
• Vulcões;
• Gêiseres;
• Águas termais.
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Energia Geotérmica
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Origem da Energia Geotérmica
Crosta Terrestre
Manto Superior
Manto Interior
Núcleo Externo
Núcleo Interno
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Reservatório Geotérmico
Rocha Permeável
Aquífero
Rocha Impermeável
Magma
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 Energia Geotérmica – duas formas
de utilização:
1. Uso direto:
• Aquecimento de ambientes;
• Águas termais;
• Derretimento de neve;
• Usos industriais;
• Aquicultura;
• Aquecimento de estufas.
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Formas de Utilização
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Formas de Utilização
2. Geração de eletricidade:
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Impactos Ambientais
• Emissão de H2S (odor desagradável, causa
náuseas, corrosivo);
• Emissão de CO2;
• Minerais (vapor seco – contaminação lençol freático,
envenena peixes);
• Perfuração - Poluição sonora e deslizamentos.
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Planejamento
Integrado de
Recursos
Energéticos
Atividade 6
Fernanda Machado
Um problema ainda não resolvido da geração nuclear
de eletricidade é a destinação dos rejeitos radiativos, o
chamado “lixo atômico”. A complexidade do problema
do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com
substâncias tóxicas, se deve ao fato de:
a)acumular-se em quantidades bem maiores do que o
lixo industrial convencional, faltando assim locais para
reunir tanto material.
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b) ser constituído de materiais orgânicos que podem
contaminar muitas espécies vivas, incluindo os
próprios seres humanos.
c) exalar continuamente gases venenosos, que
tornariam o ar irrespirável por milhares de anos.
d) emitir radiações e gases que podem destruir a
camada de ozônio e agravar o efeito estufa.
e) emitir radiações nocivas, por milhares de anos,
em um processo que não tem como ser
interrompido artificialmente.
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