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Universidade de Brasília – UnB Faculdade UnB Gama – FGA Engenharia de Energia Projeto de Implantação de Usina Nuclear em Brasília Brasília, DF 2018 Projeto de Implantação de Usina Nuclear em Brasília Universidade de Brasília – UnB Faculdade UnB Gama – FGA Professor Orientador: Dr. Leandro Xavier Cardoso Brasília, DF 2018 Autores Nome Matrícula Ana Paula Lopes Gonçalves 15/0005342 Danyllo Wenceslau de Oliveira Lopes 16/0117364 Dilson Ferreira Souto Júnior 12/0115514 Guilherme da Silva Cavalheiro 15/0128207 Isabella Sene Santos Carneiro 15/0012250 José Ribamar Júnio Lima de Aguiar 12/0122871 Larissa Alves de Albuquerque 14/0024905 Lucas Pereira Gonçalves 14/0151079 Paulo Henrique Alves dos Reis 10/0118640 Thainá Rodrigues Fernandes 14/0051724 Resumo Este trabalho tem por objetivo o projeto de construção de uma usina nuclear em Brasília nos arredores do lago Paranoá como forma da expansão do programa nuclear brasileiro. Para se chegar a esse projeto foi realizada uma revisão bibliográfica descritiva tendo como fonte de informações normas, resoluções, livros, monografias, dissertações, teses e sites de órgãos competentes no assunto. Durante a realização do projeto, formam definidos a localidade de instalação, o tipo de reator e suas principais características, a subestação, e os aspectos e impactos ambientais pertinentes da obra. Os resultados mostraram que não há uma localidade apropriada para instalação e que a mesma deve ser feita com a desapropriação das pessoas mais próximas, entretanto, a potência a ser gerada deverá atender todos os consumidores de Brasília. Palavras-chave: Energia Nuclear. Usina. Brasília. Reator. PWR. Abstract This work is aimed at the construction of a nuclear power plant in Brasilia on the outskirts of Lake Paranoá as a way of expanding the Brazilian nuclear program. In order to arrive at this project a descriptive bibliographical review was carried out having as a source of information norms, resolutions, books, monographs, dissertations, theses and websites of competent organs in the subject. During the execution of the project, the location of the installation, the type of reactor and its main characteristics, the substation, and the relevant environmental aspects and impacts of the work are defined. The results showed that there is no suitable location for installation and that the same should be done with the expropriation of the nearest people, however, the power to be generated should meet all consumers in Brasilia. Key-words: Nuclear Energy. Power Plant. Brasília. Reactor. PWR. Lista de ilustrações Figura 1 – Bacias de de domínio do Distrito Federal. Fonte: Adasa. . . . . . . . . 18 Figura 2 – Regiões de proteção ambiental do Distrito Federal. Fonte: IBRAM. . . 19 Figura 3 – Localização do Ponto de Instalação da Usina no Distrito Federal. . . . 20 Figura 4 – Ponto de Instalação e demarcação de zona de 20km de influência . . . 21 Figura 5 – Ponto de Instalação, áreas de proteção permanente e demarcação de zona de 10km de influência. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 Figura 6 – Ponto de Instalação, área circular de construção com 172m de raio. . . 22 Figura 7 – Ponto de Instalação e área de expansão. . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 Figura 8 – Mapa das jazidas de Urânio no Brasil. Fonte:(INB, 2018a). . . . . . . . 26 Figura 9 – Usina nuclear de reator de água leve pressurizada. Fonte:(ENERGIA NUCLEAR, 2017). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 Figura 10 – Variáveis envolvidas na segurança. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 Figura 11 – Conceito de barreiras múltiplas para usinas nucleares. . . . . . . . . . . 35 Figura 12 – Descrição dos níveis da escala INES. Fonte:(ENERGIA NUCLEAR, 2014). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 Figura 13 – Mapa do sistema de transmissão Brasileiro. Fonte:(ONS, 2018). . . . . 40 Figura 14 – Mapa de Brasília contendo as subestações e linhas de transmissão. Fonte:(ONS, 2018). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 Lista de tabelas Tabela 1 – Aspectos e impactos ambientais e medidas mitigadoras. . . . . . . . . . 25 Tabela 2 – Capacidade mundial de enriquecimento operacional e planejada (mil SWU/ano). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Sumário 1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.1 Justificativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 1.2 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 1.2.1 Objetivos Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.3 Metodologia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2 O HISTÓRICO DA ENERGIA NUCLEAR . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.1 Os Primeiros Avanços Científicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.1.1 Século V (A.C.) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.1.2 Século XIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.2 A Descoberta da Radioatividade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.2.1 Século XIX . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.3 A Mecânica e a Física Quântica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.4 O Modelo Atômico de Rutherford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.5 A Teoria da Relatividade de Albert Einstein . . . . . . . . . . . . . . 14 2.6 O Modelo Atômico de Bohr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.7 A Descoberta da Radioatividade Artificial . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.8 A Descoberta da Fissão Nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.9 O Projeto Manhattan . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.10 O Programa Nuclear Brasileiro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3 AS CARACTERÍSTICAS CONSTRUTIVAS DA USINA . . . . . . . 18 3.1 Escopo Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1.1 Região de Implementação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.1.2 Requisitos Legais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1.3 Estudos de Impactos Ambientais (EIA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.1.4 Avaliação de Impactos Ambientais (AIA) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1.5 Relatórios de Impactos Ambientais (RIMA) . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.2 Reator e Suprimento Energético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2.1 Suprimento Energético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2.1.1 Extração . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 3.2.1.2 Enriquecimento e Transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.1.3 O Reator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 3.2.1.4 Combustível Nuclear . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.1.5 Moderadores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.1.6 Refrigerantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2.1.7 Absorvedores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 3.2.1.8 Blindagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.2.1.9 Estruturas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 3.2.1.10 Geração de Energia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3 A Segurança dos Reatores Nucleares . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 3.3.1 Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES) . . . . . . . . . . . . . . 35 3.3.2 Plano de Emergência . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 3.4 A Subestação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 3.4.1 Segurança . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 3.4.1.1 Controle da Tensão . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.4.1.2 Combate a Incêndios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 3.5 Cronograma . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 4 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 ANEXOS 48 ANEXO A – PLANTA BAIXA DA USINA . . . . . . . . . . . . . . 49 9 1 Introdução 1.1 Justificativa O aumento da demanda de energia é constante, visto que os recursos energéticos estão cada vez mais escassos. Isso significa que é preciso inovar para ampliar a matriz energética. Por suas vantagens, a energia nuclear se mostra como uma solução viável para ser implementada no Brasil. Desta forma, reduz a participação dos recursos hídricos, mitigando o suprimento energético em detrimento do humano. No mundo existem vários debates sobre os pontos negativos e positivos para o uso da energia nuclear. Há grandes argumentos contras a utilização deste tipo de geração de energia, e são pontos que apresentam soluções. No que tange às vantagens do uso de centrais nucleares para produção de energia, temos três aspectos em evidência: a não emissão de poluentes, a independência de fatores climáticos e a redução de impactos ambientais. Em uma análise mais aprofundada de cada aspecto, é possível ver suas vantagens sobre os sistemas atuais: ao contrário das termelétricas, as centrais nucleares não emitem poluentes durante o período de operação efetiva; Não dependem de fatores climáticos, em contraste com as fontes eólicas, hídricas e solares; Possui um índice de impactos ambientais notavelmente menor, se comparado as hidrelétricas, uma vez considerados o tamanho das instalações e a legislação brasileira que determina a construção de centrais nucleares apenas em áreas comuns às estações ecológicas. Assim, pode-se mostrar a viabilidade da ampliação dos investimentos na implan- tação de energia nuclear. É uma fonte limpa, que propicia diversificação da matriz energé- tica, muito concentrada na fonte hídrica. Por apresentar-se útil em áreas e aplicações que não se limitam à produção de energia elétrica, a manutenção do interesse em relação às pesquisas nucleares é de grande importância para o desenvolvimento tecnológico do país. As usinas nucleares surgem como uma alternativa para a demanda de energia, pois não é possível substituí-la completamente devido ao fato de não suportar picos de demanda de eletricidade, que acontecem de forma diária, mensal e anual. Dessa forma a usina conectada ao Sistema Interligado Nacional (SIN), mesmo sendo mais cara que as hidrelétricas, se torna uma boa opção para a demanda crescente por eletricidade. A energia termelétrica nuclear possui um custo mais elevado do que as hidrelétricas, Capítulo 1. Introdução 10 entretanto devido aos imensos impactos ambientais causados pelas hidrelétricas na fauna e flora e as maiores exigências ambientais, suas construções têm ficado cada vez mais restritas. Dessa forma a energia nuclear é uma excelente substituta direta das termelétricas convencionais possuindo um custo de produção de energia menor, quando comparada com as termelétricas convencionais, menos poluente, eficiente e segura podendo trazer equilíbrio à matriz energética brasileira. Muito se fala na falta de investimento em energia nuclear ou estudo tecnológico, na verdade isso não acontece, o Brasil é um dos seletos países que domina todo o ciclo do combustível usado nas usinas termonucleares, desde a mineração até o enriquecimento e possui um reator com tecnologia inteiramente brasileira. Além disso ele ocupa a quinta posição no ranking mundial de reserva de urânio com 309 mil toneladas, representando 5,3% do total, sendo uma poderosa fonte de energia ainda pouco explorada. Os materiais nucleares já estão em uso principalmente na medicina, a exemplo disso o iodo 131 que é utilizado para exames de tireoide. O Instituto de Pesquisas em Energia Nuclear (IPEN) e o Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) produzem radio fármacos para fim medicinal, sendo eles o Gálio-67, Tálio-201, Iodo-123 e o Flúor-18. O restos do urânio enriquecido utilizado em usinas nucleares não pode ser utilizado da mesma forma, no entanto, equipamentos de radioterapia somados a desenvolvimentos tecnológicos podem utilizar tais rejeitos como fonte de radiação para tais tratamentos, ou a criação de isótopos nucleares. O investimento na energia nuclear dentro do Brasil apresenta vários pontos po- sitivos como explicitado no texto. Soluções para alguns pontos que tendem para o lado negativo foram resumidos neste relato, como, ser uma fonte limpa de energia que não emite gases que contribuem para o efeito estufa, fonte concentrada de energia, fonte de energia que não depende do clima, vida útil longa entre outros. O Brasil ainda importa parte da sua energia elétrica, o investimento na energia nuclear vem como um grande passo para a independência energética e assim ajudando o constante desenvolvimento do país. 1.2 Objetivos Este trabalho tem por objetivo principal o projeto de implementação de uma usina nuclear em Brasília com o intuito da expansão do programa nuclear brasileiro. Capítulo 1. Introdução 11 1.2.1 Objetivos Específicos Os objetivos específicos consistem em: ◇ Definir a localização da usina; ◇ Determinar os problemas ambientais; ◇ Estimar a potência instalada; ◇ Definir a tecnologia e características do reator; ◇ Caracterizar a subestação; 1.3 Metodologia O desenvolvimento deste trabalho se caracteriza como uma revisão bibliográfica descritiva, realizada por meio de livros, monografias, dissertações e teses de doutorado, assim como, sites e bases de dados de agências e órgãos competentes na área como a Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL), Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN), Centrais Elétricas Brasileiras S. A. (Eletrobrás), Ministério do Meio Ambiente (MMA), Ministério de Minas e Energia (MME), Indústrias Nucleares do Brasil (INB) e Empresa de Pesquisa Energética (EPE). 12 2 O Histórico da Energia Nuclear A radioatividade é a capacidade dos núcleos atômicos de emitir energia na forma de partículas ou radiação eletromagnética, ela é provocada devido uma instabilidade nu- clear permitindo a transformação em outro elemento. É difícil atribuir a uma pessoa em específico a "descoberta"da Energia Nuclear, uma vez que este caminho vem sendo tri- lhado por vários cientistas, porém esse fenômeno, teve seu apogeu midiático a partir dos trabalhos do casal Curie que constatou a presença de um componente mais ativo que o urânio em minerais naturais, tal elemento, conhecido como rádio provocou uma onda de entusiasmo e esperança, chegando a ser chamado de "energia do futuro". A partir de então, o interesse pela radioatividade levou ao aparecimento de di- versos produtos e aplicações baseadas nos efeitos fisiológicos ou terapêuticos. Produtos de beleza e higiene como xampus, cremes, sabões, sais de banho garantiam a presença de Rádio e suas propriedades de rejuvenescedoras. Pouco tempo depois, novas pesquisas relataram irritações e descamações cutâneas, queimaduras, cegueira e formas cancerosas. Os relatos dos consumidores levaram aos primeiros congressos internacionais de radiologia que resultaram em estudos sobre a saúde ocupacional daqueles que manipulavam os mate- riais radioativos. Desde filósofos gregos do século 5 A.C. à pesquisadores nos dias atuais, o histórico da energia nuclear, visto por muitos como catastrófico, se mostrou essencial para a descoberta de várias partículas atômicas e subatômicas, assim como o uso na medicina com menores efeitos colaterais e a produção de energia. 2.1 Os Primeiros Avanços Científicos 2.1.1 Século V (A.C.) Demócrito de Abdera e Leucipo construíram a teoria atomística, em que o átomo (s.m. do grego não divisível) é tido como uma partícula indivisível, invisível, impenetrável e animada de movimento próprio, sendo ele o menor constituinte da matéria. 2.1.2Século XIX John Dalton em 1803 publicou seus postulados para o átomo, estabelecendo o conceito de elemento químico, as proporções fixas durante uma reação química e as pro- porções simples de compostos químicos. Desta forma, os trabalhos a partir daí realizados, Capítulo 2. O Histórico da Energia Nuclear 13 visavam construir uma tabela que fosse capaz de classificar e organizar os elementos quí- micos. A partir das leis volumétricas de Gay-Lussac, Avogadro criou a hipótese de que alguns átomos poderiam se unir, formando moléculas, como nos gases. As descobertas de Faraday e suas interpretações possibilitaram a conclusão de que os átomos eram porta- dores de cargas elétricas. Assim, químicos como Newlands, Meyer, Mendeleev e Moseley participaram da concepção da tabela periódica atual. J. J. Thompson em 1897 descobriu o elétron, uma partícula carregada negativa- mente que era uniformemente distribuída pelo átomo que era positivamente carregado; Sendo possível ser estabelecida uma razão carga/massa de partículas dos raios catódicos. E também foi possível mensurar a carga do elétron, a partir de um experimento com uma gotícula de óleo, Millikan conseguiu precisar seu valor. Já Rutherford, seguindo os experimentos de Thompson, estabeleceu o comportamento do elétron em torno do núcleo, em órbitas estacionárias, como o sistema solar. 2.2 A Descoberta da Radioatividade 2.2.1 Século XIX Após os primeiros avanços da ciência, foi possível observar fenômenos de forma a compreendê-los de fato. Em 1895, Roentgen descobriu os raios X, radiação capaz de excitar substâncias fosforizantes e fluorescentes e atravessar corpos opacos, sendo parcialmente absorvidos. Becquerel dedicou seus estudos aos materiais fosforizantes e fluorescentes e ob- servou que os sais de Urânio possuíam propriedades penetrantes semelhantes às radiações X. A partir daí, outros cientistas da época observaram o mesmo para outros elementos químicos. Entre eles, o casal Curie, que entendiam a radioatividade como uma proprie- dade inerente aos elementos químicos, isolando-os e descobrindo os elementos Polônio e Rádio (CNEM, 2015). Foram verificadas 3 tipos de radiações: →˓ Alfa - partículas positivas desviadas em um campo magnético em sentido oposto ao dos raios catódicos; →˓ Beta - partículas mais penetrantes que as alfa, negativas; →˓ Gama - radiações eletromagnéticas - definidas desta forma pois não sofriam desvios ao passar pelo campo eletromagnético - emitidas pelo núcleo. Capítulo 2. O Histórico da Energia Nuclear 14 2.3 A Mecânica e a Física Quântica A partir das descobertas das partículas e suas propriedades emissivas, foi neces- sário começar a estudar a energia contida nessas radiações. Max Planck então iniciou estudos sobre a energia das ondas eletromagnéticas, determinando que ela era emitida em “pacotes” individuais de energia, os chamados quanta. Havendo proporcionalidade direta entre a energia e a frequência de oscilação da onda, estabelecida pela constante de Planck. Uma das maiores descobertas que permitiram avanço na física quântica, foi a relatividade de Einstein e o estabelecimento de uma relação entre a energia e massa de uma partícula, podendo converter seu momento em energia. 2.4 O Modelo Atômico de Rutherford A descoberta da natureza da radiação permitiu que Rutherford estudasse a es- trutura da matéria. Em seus experimentos, ele poderia inferir que o átomo consistia de uma área central positiva onde toda a massa estava concentrada e os elétrons girando em órbitas ao redor do núcleo, como um pequeno sistema solar. Isso significava que o átomo não era sólido como eles acreditavam. 2.5 A Teoria da Relatividade de Albert Einstein Albert Einstein é o cientista mais importante do século XX. Einstein propôs a famosa equação 𝐸 = 𝑚𝑐2. Esta equação era uma equação revolucionária para estudos fu- turos na física nuclear, mas naqueles dias não estava disponível para prová-lo experimen- talmente. Assim, 𝐸 representa a energia e 𝑚 representa a massa, ambos inter-relacionados pela velocidade da luz 𝑐. Esta equação relaciona as conversões de massa da energia, assim supor, que ambas as entidades eram manifestações diferentes da mesma coisa. 2.6 O Modelo Atômico de Bohr Em 1913, o físico dinamarquês Niels Bohr desenvolveu uma hipótese segundo a qual os elétrons foram distribuídos em camadas distintas (ou níveis quânticos) a alguma distância do núcleo. Assim, a configuração eletrônica dos vários elementos são constituí- dos. Para Bohr, os elétrons revolvem órbitas estacionárias das quais nenhuma radiação é emitida. Assim, o velho conceito do átomo como indivisível, inerte e simplesmente en- terrado, e a hipótese de uma estrutura complexa que mais tarde daria manifestações de energia complicadas. Capítulo 2. O Histórico da Energia Nuclear 15 2.7 A Descoberta da Radioatividade Artificial Os pesquisadores franceses Jean Frédéric Joliot-Curie (1900-1958) e Irène-Curie (1897-1956) – filha de Marie Curie – descobriram a radioatividade artificial em 1934 e receberam o prêmio Nobel de Química de 1935 por esses trabalhos na indução artificial de radioatividade. Eles fizeram essa descoberta quando realizaram uma experiência em que bombardearam o alumínio com partículas alfa e perceberam que haviam produzido o isótopo de e um nêutron. Uma reação de transmutação artificial ocorre quando núcleos estáveis de elementos naturais são bombardeados com diferentes partículas (alfa, beta, próton, nêutrons, etc.), transformando-se em núcleos de outro elemento químico. Isso significa que ocorre a transformação de um elemento que não ocorreria naturalmente na natureza, mas que pode ser induzido em laboratório (XAVIER et al., 2007). 2.8 A Descoberta da Fissão Nuclear Em 1938, na véspera da Segunda Guerra Mundial, uma equipe de pesquisadores alemães no Instituto Kaiser Wilhelm em Berlim, com Otto Hahn, Fritz Strassmann, Lisa Meitner e Otto Frisch, interpretou o fenômeno da fissão nuclear, identificando o elemento de bário como resultado do núcleo dividido de urânio. Primeiros estudos sobre fissão nu- clear foram realizados por Otto Hahn e Lise Meitner, com base nos resultados obtidos pela união Joliot-Curie, que através de análise cuidadosa encontrou um elemento de nú- mero atômico intermediário em uma amostra de urânio bombardeado com nêutrons. Lise Meitner e Otto Frisch podem inferir que ao bombardear urânio com nêutrons, os núcleos de urânio capturaram um nêutron e foram divididos em dois fragmentos, emitindo uma grande quantidade de energia (XAVIER et al., 2007). 2.9 O Projeto Manhattan O Projeto Manhattan nasceu de uma preocupação levantada pelo físico nuclear Leo Szilard, em agosto de 1939. Esse cientista húngaro, radicado nos EUA, convenceu ou- tro cientista, Albert Einstein, também radicado nos EUA (sendo alemão de nascimento), a assinar, em conjunto, uma carta endereçada ao presidente americano de então, Franklin D. Roosevelt. Nessa carta, Szilard alertava o presidente sobre a possibilidade de a Ale- manha nazista construir armas nucleares, já que foram cientistas desse país, notadamente Otto Hahn, Fritz Strassman e Lise Meitner, que fizeram a descoberta da fissão nuclear, reação física que permitiria a explosão de uma bomba atômica. Iniciada a Segunda Guerra Mundial, por iniciativa nazista, em setembro do mesmo ano, Roosevelt cuidou em acolher Capítulo 2. O Histórico da Energia Nuclear 16 o alerta de Szilard e, junto a outros políticos dos EUA, militares e cientistas, decidiu pelo desenvolvimento do Projeto Manhattan. A liderança do projeto então foi confiada a duas personagens de destaque: o físico americano Robert Oppenheimer e o general Les- lie Groves. O objetivo mais patente era se antecipar à provável bomba atômica alemã. Szilard e outros cientistas acreditavam que se os EUA se dispusessem de um artefato como esse, antes dos países inimigos, não apenas a Segunda Guerra teria fim, mas outra guerra da mesma magnitude não seria possível, dada a possibilidade de autodestruição da humanidade como um todo (NUNES,2017; XAVIER et al., 2007). Cientistas, engenheiros, militares e diversos outros profissionais estiveram mobili- zados em torno desse empreendimento de 13 de agosto de 1942 a 15 de agosto de 1947. A primeira bomba atômica construída recebeu o nome de Trinity, e foi testada em 16 de julho de 1945, no deserto de Los Alamos, Novo México – onde se situava a base secreta do Projeto Manhattan. A explosão teve a potência de 20 quilotons, isto é, 20 quiloto- neladas de TNT (trinitrotolueno), dinamite convencional. A realização do teste com a Trinity dividiu a opinião dos cientistas. Um deles, Joseph Rotblat, envolvido no projeto, abandonou seu posto após, já avançada a guerra, perceber que a Alemanha não tinha a mínima condição de chegar a construir uma arma nuclear. Um mês depois, outras duas bombas semelhantes à primeira foram lançadas sobre as cidades japonesas de Hiroshima e Nagasaki, vitimando mais de 240 mil pessoas (NUNES, 2017; XAVIER et al., 2007). 2.10 O Programa Nuclear Brasileiro O primeiro envolvimento do Brasil com a energia nuclear se deu em 1945 a partir do fornecimento de minério de Urânio para o Projeto Manhattan. O principal objetivo do projeto, desenvolvido pelos Estados Unidos, era construir uma bomba atômica como respostas às ameaças de bomba nuclear provenientes do regime de Hitler. Em 1950, como iniciativa do Almirante Álvaro Alberto, o Brasil passou a solicitar em troca do minério de urânio, conhecimento técnico para a aquisição de reatores e equipamentos, como uma forma de desenvolver o país econômica, científica e tecnologicamente. Tal proposta de desenvolvimento da energia nuclear no brasil já havia sido levantada outras vezes, porém a mentalidade conservadora da época não permitia. Somente em 1956 foi instituído defini- tivamente o programa nuclear brasileiro, que estabelecia a Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN) no governo JK, ao contrário da Argentina que já havia desenvolvido políticas na área desde 1950 (PATTI, 2014). A princípio, o Brasil havia começado a importação de tecnologias de enriqueci- mento de urânio para fins pacíficos, porém em 1964, após os militares tomarem o poder, Capítulo 2. O Histórico da Energia Nuclear 17 começaram a surgir dúvidas de que o país já estaria com plena capacidade técnica para enriquecimento de urânio. Atualmente, o CNEN é o responsável por toda a comercializa- ção e produção de material radioativo no Brasil, sendo que o país é o 7∘ maior detentor de urânio no mundo. Em 1972 iniciou-se a construção da primeira usina nuclear brasileira, ANGRA I, que só entrou em operação mais tarde 1982. Um segunda usina de energia nuclear foi construída, Angra II, que passou a operar em 2001 (PATTI, 2014). 18 3 As Características Construtivas da Usina 3.1 Escopo Ambiental 3.1.1 Região de Implementação A Usina termonuclear depende de abundância de água em seu entorno para res- friamento dos reatores nucleares e controle da reação em cadeia. Em sua maioria, são instaladas no litoral, pela abundância de água disponível e a não competição com o abas- tecimento humano. Em situação hipotética, a instalação de uma usina nuclear em Brasília configura em uso de uma bacia de água doce, que é utilizada para o abastecimento hu- mano. A Bacia escolhida foi a Bacia do Lago Paranoá, alimentada pelo rio Paraná. Apesar de atualmente ser utilizada para o saneamento, possui terrenos peninsulares, que permite o fácil resfriamento dos reatores nucleares. A Figura 1 mostra o mapa hidrográfico do Distrito Federal. RIO PRETO SÃO BARTOLOMEU LAGO PARANOÁ MARANHÃO RIO DESCOBERTO CORUMBÁ SÃO MARCOS Rio J ardim Rio Pip irip au Ribeirão do Torto Ribeirão Extrema Córrego Bananal Rio Sã o B art olo me u Rib eir ão do G am a Córrego Cariru Ribe irão Santan a Ribeirão Sobradinho Córrego V icen te P ires Rio Sonhim Cór reg o R ode ado r Ribeirão Lamarão Ribeirão São Bernardo Rio Sa lta Fo go Rio Maranhã o Ri o M on tei ro Rio Paranoá Có rre go Melc hior R iacho Fun do Córrego Tort inho Córrego Barro Preto Ribe iraõ Sam ambaia Ribeirão Taboca Ribeirão Cachoeirinha Cór rego Mil ho Cozido Ribeirão das Pedras Rio Saia Velha Córrego Monjolo Córrego Três Barras Córr ego Ced ro Có rre go J ibói a Ribeirão da Palma Rio das Salinas Có rre go Var gem d a Benção Rib eirão da Papu da Córrego Atoleiro Ribeirão do Ouro Ribe irão Eng enh o d as Laj es Cór rego do Cu pim Córrego São José Córrego Taquara Córrego Retiro do Meio Córrego Br eji nh o Córrego Buri ti Tição Córreg o Malhada Córre go Ta guat inga Riacho do Meio Ribeirão Palmeira R io do Sal Có rreg o B arr iguda Córrego Rajadinha Córrego Estreito Córre go Currais Córrego Fartura Córre go A çu de Córrego Estanislau Córrego Cavas Córrego Tabating a Có rre go Jo ão Pir es Córrego Serandi Córrego Ja tobazinho Cór rego Lajes Córr ego Grot ão Ribe irão Santa Rita Córrego Samambaia Córr ego Barr ocão Córrego Taboquinha Córrego das Pedras Cór reg o C asc arr a Cór reg o Ta qua ri Córrego Cabeça do Veado Rio Al ag ad o Rib eir ão do Buraco Vere da G rand e Córrego Pipiri Córrego Cupim Có rre go Alm écegas Cór rego Colmé ia Córr ego Dois Irmã os Córrego Capivara Córre go Tamanduá Córrego Para noa zin ho Córrego Fundo Córrego Camisa Córrego Barbeiro Córrego Cafèzal Córrego Salobro Córrego Tapera Córrego Sansão Córr ego Puta dor Córrego MuquémRib eir ão S. M art a Có rre go C ha pa din ha Có rre go Pid aíb a Có rre go Vau zin ho Cór rego Bu riti Córrego Buritis Ri o D es co be rto Córrego Zé Pi res Córrego Sítio Novo Arr oio Ma to V irg em Córrego Pau Torto Grot a d´Á gua Có rre go Ga viã o Córrego P indaíbal Córrrego Curral Rio Preto Cór reg o Monjolo Rio Maranhão Cór reg o S ão J osé Cór rego Rode ador 47°20'0"W47°30'0"W47°40'0"W47°50'0"W48°0'0"W48°10'0"W 15 °30 '0" S 15 °40 '0" S 15 °50 '0" S 16 °0' 0"S MAPA HIDROGRÁFICO DO DISTRITO FEDERAL LEGENDA Corpos d'água Hidrografia Limite do Distrito Federal Fonte: PGIRH/DF Produção: ® Sistema de Coordenadas Geográficas Datum Planimétrico SAD - 69 Escala 1:450.000 km 4,5 0 4,5 9 BACIAS HIDROGRÁFICAS Paraná São Francisco Tocantins/Araguaia Maranhão Rio Preto REG.HIDROGRÁFICAS São Bartolomeu Rio Descoberto Lago Paranoá Corumbá São Marcos Figura 1 – Bacias de de domínio do Distrito Federal. Fonte: Adasa. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 19 No tocante ambiental, a região é classificada como APA - área de proteção ambi- ental, a Figura 2 mostra o mapa ambiental do Distrito Federal. MONUMENTOS NATURAIS Projeção Universal Transversa de Mercator - UTM Sistema de referência: SIRGAS 2000,4 Meridiano Central -45° WGR/Zona 23 S Sistema Cartográfico do DF - SICAD ESCALA 1:125.000 Cartografia: Gerência de Informações Ambientais GEINF/CODEM/SUPEM Dados Ambientais: Superintendência de Gestão de Áreas Protegidas - SUGAP Tiragem: 5.000 Data de publicação: agosto de 2014 Agradecimentos: www.ibram.df.gov.br UNIDADES DE CONSERVAÇÃO E DEMAIS ÁREAS PROTEGIDAS Fontes: SICAD 1:10.000 SITURB 2013 PDOT 2012 ICMBIO ®O L Secretaria de Habitação, Regularização e Desenvolvimento Urbano - SEDHAB. MAPA AMBIENTAL DO DISTRITO FEDERAL - ANO 2014 Informamos que a base de dados georreferenciada encontra-se em processo constante de revisão e atualização, não sendo possível a garantia de exatidão das informações na sua totalidade. Tendo em vista que as informações disponíveis estão na escala de 1:125.000, não é possível utilizá-las como referência técnica para elaboração de projetos executivos de urbanismo e áreas correlatas. Portanto, não se destina para fins de regularização fundiária. 0 2 4 6 81 Km Taquari 1 Gama 2 Leal 3 Mumunhas Pipiripau4 Poço Azul5 Ribeirao Dois Irmãos6 Saia Velha12 11 Córrego Monjolo 10 Tororó 9 Sobradinho 8 Rio do Sal 7 Ribeirao da Contagem Cachoeiras e Saltos#I Monumento Natural - Conjunto Espeleológicodo Morro da Pedreira Cavernas e Grutas#I Caverna 3 5 Gruta Dança dos Vampiros 7 Gruta da Fenda (eustáquio) Demais 1 2 Caverna 5 3 Gruta Boca do Lobo I 4 Gruta Boca do Lobo III 6 Gruta Moji 8 Gruta da Muralha 9 Gruta da Saúva 10 Gruta do Mandacaru II 11 Gruta do Mandacaru III Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Recursos Hídricos do Distrito Federal SEMARH - DF Produção: Instituto do Meio Ambiente e dos Recursos Hídricos do Distrito Federal Brasília Ambiental O IBRAM agradece a gentileza da comunicação de eventuais falhas verificadas neste mapa por meio do telefone (61) 3214-5676 Governo do Distrito Federal 1 Parque de Uso Múltiplo Taguaparque 7 3 2 4 5 6 8 14 10 9 11 12 13 15 17 16 18 19 Ecológico Lauro Müller Ecológico Luiz Cruls Ecológico Saburo Onoyama Três Meninas Ecológico Águas Claras Areal Ecológico Córrego da Onça Recreativo do Gama Uso Múltiplo da Ponte Alta do Gama Ecológico e Vivencial do Riacho Fundo Boca da Mata Uso Múltiplo do Cortado Ecológico e de Uso Múltiplo Gatumé Corujas Recreativo de Santa Maria Urbano e Vivencial do Gama Ecológico e Vivencial do Recanto das Emas Urbano da Vila Estrutural 20 Ecológico e Vivencial do Rio Descoberto 21 22 Ecológico Veredinha Recreativo do Setor "O" 23 29 25 24 26 27 28 30 36 32 31 33 34 35 37 39 38 40 Recreativo de Taguatinga de Uso Múltiplo das Sucupiras Ecológico São Sebastião Ecológico do Tororó Vivencial do Anfiteatro Natural do Lago Sul de Uso Múltiplo da Asa Sul Ecológico Bernardo Sayão Ecológico de Candangolândia Ecológico Canjerana das Copaíbas Ecológico Dom Bosco Ecológico Ezechias Heringer Ecológico Garça Branca Ecológico Península Sul Dona Sarah Kubitschek Recreativo do N. Bandeirante Urbano Bosque do Sudoeste de Uso Múltiplo Vila Planalto 47 52 48 49 50 51 53 59 55 54 56 57 58 60 Ecológico Olhos D'Água Parque Centro de Lazer e Cultura Viva Sobradinho Parque Ecológico e Vivencial de Sobradinho Ecológico do Taquari Ecológico e Vivencial da Vila Varjão Ecológico e Vivenc. Bosque dos Eucaliptos Recreativo e Ecológico Canela de Ema Ambiental Colégio Agrícola de Brasília dos Jequitibás Vivencial Denner Uso Múltiplo do Lago Norte de Uso Múltiplo do Morro do Careca das Aves de Uso Múltiplo das Esculturas 46 Ecológico da Cachoeirinha 43 41 42 44 45 Ecológico das Garças Vivencial dos Pinheiros Uso Múltiplo da Enseada Norte Urbano do Paranoá Uso Múltiplo Burle Marx 66 62 61 63 64 65 67 Ecológ. e Vivenc. da Lagoa Joaquim de Medeiros Recreativo Sucupira de Uso Múltiplo Vale do Amanhecer Ecológico e Vivenc. Cachoeira do Pipiripau Ecológico dos Pequizeiros Ecológico e Vivencial do Retirinho Ecológico do DER Ecológico e Vivencial Estância 68 70 Bosque dos Tribunais 71 Bosque dos Constituintes Lagoinha72 Ecológico Irmão Afonso Hauss69 Parque Ecológico Sementes do Itapoã73 HIDROGRAFIA Cursos D'Água Lagoas, Lagos e Represas Transportes Terrestres Ferrovia Metrô Rod. Não-pavimentadas Rod. Pavimentadas CIDADE Malha urbana Limite do DF o Aeroporto Estação de Trat. Esgoto YWX Setor de Indústria e Área de Desenvolvimento Econômico - ADE A@ 21 Usina de Lixo po Estação Trat. Água Parques do Distrito Federal ESEC - Estação Ecológica Jardim Botânico3 Águas Emendadas2 Univ. de Brasília1 REBIO - Reserva Biológica Gama4 Guará3 Contagem2 1 Descoberto Cerradão5 APA - Área de Proteção Ambiental Cafuringa Rio Descoberto Rio São Bartolomeu Lago Paranoá Gama e Cabeça de Veado Planalto Central Jardim Zoológico de Brasília3 Jardim Botânico de Brasília2 Embrapa Cerrados1 Áreas Especiais de Proteção Reserva Ecológica IBGE2 Paranoá1 12 Cruls 11 Torto 10 Mato Grande 9 Cabeceira do Valo 8 Bosque 7 Vila Estrutural 6 Setor Hab. Dom Bosco 5 Riacho Fundo 4 Paranoá Sul 3 JK 2 Granja do Ipê 1 Capetinga/Taquara ARIE - Área de Relevante Interesse Ecológico Chakra Grissu1 Córrego da Aurora2 Maria Velha3 Santuário Ecológico Sonhém4 Vale das Copaibeiras5 RESBIO - Reserva da Biosfera do Cerrado (Zona Núcleo) FLONA - Floresta Nacional de Brasília RPPN - Reserva Particular do Patrimônio Natural o A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ A@ 21 21 YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX YWX po po po po po po po po po po po po Lago Paranoá Lago Santa Maria Lago do Descoberto 44 20 42 8 45 46 16 41 47 8 11 6 2 4 7 5 3 9 10 12 1 32 33 48 49 19 39 21 15 53 28 27 30 31 26 43 54 52 3 18 56 58 63 25 68 40 1 1 2 3 5 9 7 10 8 6 4 2 1 4 5 7 6 910 11 12 13 14 17 22 23 24 29 34 35 36 37 38 50 51 55 59 60 61 62 64 65 66 67 4 1 3 2 3 2 1 1 2 1 3 2 3 1 4 2 1 1 46 Asa Sul Asa Norte Cruzeiro Octogonal Sudoeste Guará N. Bandeirante Candangolândia R. Fundo I R. Fundo II Rec. das Emas Samambaia Taguatinga Águas Claras Vicente Pires Ceilândia Estrutural Lago Sul Lago Norte Sobradinho Planaltina Itapoã Paranoá São Sebastião Varjão Gama Santa Maria Sobradinho II Brazlândia Águas Lindas de Goiás Valparaíso de Goiás Novo Gama Cidade Ocidental Santo Antônio do Descoberto 11 12 36 5 52 5 57 5 1 1 Park Way Park Way SIA Fercal Jardim Botânico SCIA 1 2 3 4 56 7 8 9 10 e 11 71 70 73 Lagoa Bonita 69 72 CORREGO CORTADO LAGOA DO JABURU 18 3 23 12 24 14 20 17 1 9 4 6 7 11 26 21 19 2 5 2522 10 15 13 8 16 RI O PR ET O RIO PIP IRIP AU RI O S Ã O BA RT OL OM EU RIBEIRÃO EXTREMA RIBEIRÃO CARIRU RIB EIR ÃO D O GA MA RIO PONTE ALTA R IBEIR ÃO S ANT AN A RIO MARA NHÃO CÓRREGO QUINZE RIBEIRÃO JARDIM RIBEIRÃO BANANAL RIO PARANOÁ RIBEIRÃO TORTINHO RI O JARDIM RIO DA PA LM A RIBEIRÃO TABOCA RIO DESCO BERTO RIO DO S A L RIO ME LC HI OR RIBEIRÃO CACHOEIRINHA CÓ RREGO DO LAMARÃO RIBEIRÃO SANTA RITA CÓ RR EGO ESTIV A RI BE IRÃ O DA CONTAGEM RIO SÃO BERNARDO CÓR REG O S AM AMB AIA CÓRREGO LAGOINHA RI BEIRÃ O DO OURO CÓRREGO TRÊS BARRAS RIBEIRÃO EN GEN HO DAS LA GE S CÓRREGO DO MEIO RIAC HO F UNDO RIBEIRÃO SOBRADINHO RIO SA MAM BAIA CÓRREGO SÃO JOSÉ CÓ RR EG O V ER ED A G RA ND E RIBEIRÃO SAIA VELHA RIBEIRÃO TORTO CÓRREGO QUILOMBO RIB EIR ÃO RO DEA DOR CÓRRE GO MOGI RIBEIRÃO TÁGU AT INGA CÓ RR EGO DO C EDR O RI BE IRÃ O SA LT A FO GO CÓRREG O ATOLEIRO RIBEIRÃO PALMEIRAS CÓ RR EG O T AP ER A CÓRR EGO DO VALO CÓ RR EGO G IBÓ IA CÓRREGO TAQUARA CÓ RR EG O B AR RIG UDA RIACHO RIA CHÃO CÓRREGO GRAMA RIBEIR ÃO DAS PEDRAS CÓ RR EGO DO AÇ UD E RIAC HO DO MEIO CÓRREGO VICENTE PIRES CÓRREGO SÃO B ERNARDINHO CÓR REG O M ATO SE CO CÓRR EGO DO ACA MPAME NTO CÓ RR EG O O LA RIA CÓRREG O LOBO CÓRREGO COQUEIROS RIBE IRÃO RIB EIR AO CÓRR EGO CAVAS CÓRREG O MILHO COZIDO RIB EIR ÃO ALA GA DO C Ó RREGO BA RREIRO CÓRREGO ESTANISLAU CÓRR EGO T IÇÃO RIBEIRÃO SÃO GONÇALO CÓ RR EGO JATO BAZINH O CÓRRE GO TA BATIN GA CÓRRE G O MALH AD A CÓRREGO CORGUINHO RIB EI RÃ O SO NH EM CÓRREGO BARB ATIMÃ O CÓ RREG O DO REGO CÓRREGO TABOQUINHA CÓRREGO BARRO PRETO CÓ RREG O SER RA CÓR R EGO R E TI RO RIO ALA GADO CÓRREGO RAJADINHA CÓRREGO RETIRO DO MEIO CÓR REGO PIPIRI C ÓRREG O GA VIÃ O CÓR REG O BA RRO CÃO RIBEIRÃO CABEÇA DE VEADO CÓRREGO SERANDI CÓRREGO BURACÃO CÓ RR EG O D O G RO TÃ O CÓRREG O TA QU AR I A MA RE LO CÓ RREG O OL HO DÁG UA CÓRREGO CAPETINGA CÓRREGO P ARA NO AZ INH O CÓRREGO MONJOLO CÓ RR EG O AL ME CE GA CÓ RR EG O JA TO BA CÓRREGO CAMISA CÓRR EGO MEN TIR A CÓRREGO PON TE DE SER R A CÓRREG O PITEIRA CÓ RR EGO VA RG EM GR AN DE CÓRREGO MA N UE L DI AS CÓ RR EG O B OC AIN INH A CÓ RR EG O IM BE CÓ RRE GO DA PRA TA CÓ RR EG O JA TA Í CÓR REGO RON CA DOR CÓRREGO ESTREITO CÓRREGO BATALHA RI BE IR ÃO SA NT A MA RIA CÓ RREGO FUMAL CÓRREGO MATO GRANDE CÓRREGO PAU DE CACHETA CÓRRE GO EUGÊNIO RIO DA S SALINAS CÓRREGO FAZEN DINHA CÓRREGO DA GUE L A CÓRREGO T AQUARI CÓRREGO BURITIZINHO CÓ RR EGO SALO BRIN HO CÓRREGO DA COL MEIA CÓRREGO CHAPADINHA CÓRR EGO M OCHABOMBO C ÓRREGO BREJINHO RI BE IR ÃO ME ST RE DAR MAS CÓR RE GO PU LA DO R CÓ RR EG O A ÇU DE CÓ RR EG O PI ND AI BAL CÓRR EGO ÍNDIO CÓ RR EG O J OSE PE RE IRA CÓRREGO SALOBRO CÓR REGO TAMANDUÁ CÓRREGO CA PÃO DA ONÇA CÓRREGO LAJES CÓ RR EG O D O G ERIVÁ CÓRREGO GUARÁ CÓRREGO BURITIS CÓ RR EG O C AV A CÓRREGO DO GALHO CÓ RR EG O D AS CO RU JA S CÓRREGO LAVRINHA CÓRREGO P A S SAGI NHA CÓ RRE GO DO BA Ú CÓ RR EGO DA LA GO IN HA CÓ RR EG O DA PO NT E CÓRREGO CURRAIS CÓ RR EG O D O P AS TO RIBEIRÃO SANTO ANT ÔN IO D A P AP UD A CÓRREG O SÃ O S EB AST IÃO CÓRREGO DOC HA CÓRREGO FUNDO CÓRREGO GROTÃO CÓR REGO GO NZA GA CÓ RR EG O IN VE RN ADA RIBEIRÃO JACA RÉ CÓ RR EG O TIN GU I CÓRREGO JULIANO RI BE IR ÃO AM ADO R CÓ RR EG O D A V IÚV A CÓ RR EG O J OÃ O P IRE S CÓRREG O MARIA VELHA CÓ RR EG O P I ND AÍB A CÓRREGO ZE MAGIM CÓRRE GO C AP ÃO DA ER VA CÓ RR EG O L AN DIM CÓ RR EGO COCHO CÓRREGO COVANCAS CÓR REGO DOIS IRM ÃOS CÓRREGO DER RA DE IRO PO ÇO CÓRREGO LAJINHA CÓRREGO ROCINHA CÓ RR EG O M AN GA CÓ RRE GO SA PE CÓRREGO CAPÃO DO BREJO CÓRR EGO AB AD IA CÓRREGO CAPIVARA CÓRREGO M UQUEM CÓR REGO DOIS VA LO S GROTA V ERMELHA CÓRREGO SÍTIO NOVO CÓ RR EGO POÇ O D ÁG UA CÓ RRE GO V ARG EM DE TR AZ CÓRREGO BARREIRINHO CÓ RR EGO DA CE RCA CÓRREGO TOA CÓ RR EG O V AU ZI NH O CÓ RR EG O DA SER RA OU OL HO DÁGU A CÓ RR EG O F ORQ UILHA CÓRREGO VARZEAS CÓRREGO LICUR I CÓ RR EG O CO QU EI RÃ O CÓRREGO PEDRA PRETA CÓ RRE GO B URIT I CÓR REG O MA TO VIR GE M CÓRREGO PALMITO CÓRREGO CACHOEIRINHA CÓRREGO IMBURANA CÓRREGO QU ATI RIBEIRÃO DO BURA CO CÓRRE GO SA CO DO PILÕ ES CÓRREGO GUELA CÓRREGO P ALMEIRA S CÓRR EGO CANA DO REINO CÓ RR EG O C AB EC EIR A CÓR REG O C APÃ O G RA ND E CÓRREGO C APÃO DO LO BO CÓRREGO CAPÃ O RICO C ÓRREGO COPA CÓ RR EG O C APÃ O D OS PO RCO S RIB EIRÃO ENGENHO VELHOCÓ RR EG O C AVE IRA S CÓ RR EG O C AS CA RR A CÓRREG O BARR EIRO DO MA TO CÓRREGO SANSÃO CÓ RR EG O AN EQ UIM CÓR REG O RAIZAMA CÓRREGO CAVALO MORTO CÓRREGO PONTE CÓ RR EG O P ON TIN HA CÓRRE GO DA CHÁ CARA CÓRREGO SALINAS CÓ RR EGO HORÁC IO CÓRREGO GUARIRÓBA CÓRREGO CAPÃO COMPRIDO RIBEIRÃO MARIA PEREIRA CÓRREGO MATA CAPIM CÓRREGO QUATIS CÓRREGO QUEIMA LENÇOL CÓR REG O B ARRINHA CÓRRE G O SA LTA DOR CÓ RR EG O EN GE NH O VE LH O CÓR REGO MORRO CÓRREGO VERDE CÓRREGO TOCA DO LOBO CÓRREGO TAGUATINGA CÓRRE GO FEL ISBERTO CÓ RR EG O C APÃO PRETO CÓRREGO PALMITAL CÓRREGO DO BREJO CÓ RR EG O L UD O V IC O OU M OR RI NH OS RIB EIR ÃO ÁG UA QUENTE CÓR REG O M ONJ OLIN HO CÓRREGO EMBOABA CÓRREGO ARROZAL CÓRREGO ROÇA CÓRR EG O C AR RAPATO CÓ RR EG O FU MA BE CÓ RR EG O D A MA LÍCIA CÓ RR EG O MO NT EIR O CÓR REG O C ABE CEIR A CO MPR IDA CÓ RR EG O S ESM ARI A CÓ RR EGO DOS PORC OS CÓRREGO PE DREIRA CÓRREGO LEANDRO CÓ RR EGO C ABEC EI RI NH A CÓ RR EGO URUBU CÓRR EGO MORRO RED OND O CÓRREGO VEREDA CÓRREGO GERIVÁ CÓRREGO BANANAL CÓRREGO CAPIM PUBA CÓRREGO CACHERE CÓRREGO BAGRES CÓRREGO MANGABEIRA CÓ RR EG O L AR AN GE IRA S CÓR REG O GR OT A D ÁG UA CÓR REGO CA PÃO D A ES TRADA CÓR REG O CAPOEIRA GRAND E CÓ RR EG O BURI TI VERMELHO CÓRREGO NÃO DA CAMINHO CÓRREGO DO COCHO CÓRREGO ÁGUA DOCE CÓRREGO CAPOEIRA DO BÁLSAMO CÓ RREG O AROEIRA CÓ RR EG O D A P AS SA GEM CÓ RR EG O G RO TA S CÓRR EGO BARR ÃO CÓRRE GO CO NCEIÇÃ O CÓ RR EG O ES CO ND IDO CÓRREGO BONITO CÓRR EGO PEQU IZEIR O CÓRREGO IMBE CÓRREGO CAPÃO COMPRIDO CÓRREGO BARR EIRO R IO DO SA L CÓRREGO BANANAL RIBEIRÃO SA N TANA CÓ RRE GO MONJOLO RIBEIRÃO TABOC A CÓRREGO RONCADOR CÓ RR EG O A ÇUD E RI O D ES CO BE RT O CÓRREGO TAMANDUÁ RI O SÃ O BERNARDO RIBEIRÃO SA NTANA RIO S ÃO B ARTOLOMEU RIO PRETO RI O SÃ O B AR TO LO ME U CÓRREGO BARREIRO CÓRREG O GUARIRÓBA RIO PR ET O RI BE IRÃO DA C ONTA GEM CÓRREG O DO REGO RI O PR ET O CÓRREGO CHAPA DINH A RIO DESCOBERTO CÓ RR EG O B ARREIR INHO RIO DE SC OB ER TO RIBEIRÃO MESTRE DARMAS CÓRREGO CAPÃO DA O NÇA CÓ RRE GO LAJINHA RIACHO FUND O CÓR RE GO CA PÃ O C OM PRI DO CÓR REG O VER EDA GRA NDE RIO MARA NHÃO CÓRREGO BAR REIRO CÓ RR EG O B UR AC ÃO CÓ RR EG O F UN DO RIO DA PAL M A CÓ RR EG O B UR AC ÃO R IO MELCHIOR CÓ RR EG O BA NANAL CÓ RRE GO CAPÃO COMPRIDO RIO JA RDIM CÓR REG O M ON JOLO CÓ RRE GO B URITI RIO MA RAN HÃO RIO JA RD IM CÓRREG O P ASSA GINH A CÓR RE G O S ÃO JO SÉ CÓ RR EG O GR OTÃ O RIO MEL CHI OR R I O DO SAL CÓRREGO BURITIZINHO RIO MARANHÃO CÓRR EGO TAQUARI CÓ RR EG O PIND AÍBA CÓRREGO TABATINGA CÓR REGO BUR ITI CÓ RR EG O SAMAMBAIA CÓ RR EG O CH AP ADINH A RIO PARANOÁ C ÓR RE GO VA RG EM GR AN DE CÓR REG O O LAR IA CÓRREGO BARREIRINHO CÓ RR EG O TA QU AR I CÓ RR EG O BU RI TI CÓRR EGO CAPOEIRA GRANDE CÓ RRE GO GR AM A CÓRREGO PALMITO CÓ RR EG O QU IL OM BO RIO MELCHIOR CÓRREGO BARRIGUDA RIO PRETO CÓRREGO TABOQUINHA RIO DO SAL CÓRRE GO LAJ INHA CÓRREGO BARREIR O CÓRRE GO AÇ UD E RIO DES COBERTO RIO JARDIM CÓRREGO FO RQUI LHA RIO JARDIM RI O SÃ O BERNARDO CÓRREGO TAQUARI RIO PRETO RIACHO FUN D O CÓRREGO TAPERA CÓ RR EG O TA MA NDUÁ RI BE IR ÃO DA CO NT AG EM RIBEIRÃO TORT O CÓ RREGO LANDIM CÓ RR EG O G AV IÃO CÓRREGO PINDAIBA L BR-251 DF-130 DF -1 00 DF-290 DF-001 BR -0 60 DF-320 DF-2 50 DF-180 DF-270 DF-295 DF-310 DF-230 DF-110 DF-260 DF-220 DF-322 DF-140 DF-005 DF-0 04 DF-190 DF -00 3 BR-070 DF- 002 DF-0 25 DF-097 BR-020/BR-030 DF -1 20 DF-085 DF-205 DF-285 DF- 150 BR-0 10/B R-02 0/BR -030 VC-201 BR-080 DF- 345 DF-479 DF-28 0 VC-403 DF-170 DF-41 5 DF-105 DF -3 53 DF -12 8 DF-495 DF-355 DF -44 5 DF-009 VC -4 07 DF-131 VC-145 DF-440 VC-419 DF-079 VC -46 7 VC-311 DF -0 55 DF -33 5 DF-330 DF -4 51 VC-3 41 DF-326 DF-455 VC -4 47 VC -1 29 DF- 475 DF-410 VC- 127 VC-171 DF -0 11 DF -1 25 VC-1 21 VC-421 VC-383 DF-206 DF -48 0 VC-331 VC-137 VC- 441 VC-561 VC -3 81 VC -16 5 VC -35 1 DF-075 DF-465 VC-379 VC-3 37 VC-107 DF-035 DF-435 VC-527 DF-051 DF-463 DF-015 DF -0 47 DF-430 VC-411 VC- 173 DF -40 5 VC -10 3 DF -06 5 VC- 541 VC-401 DF-010 VC -15 1 VC-169 DF-260/DF-120 VC -14 1 VC-533 BR -01 0/D F-3 45 VC-155 VC -2 49 VC-321 DF-087 VC-257 VC-41 3 BR-040/BR-050 VC-113 VC -38 5 DF-135 DF-473 VC-555 BR -0 50 VC -36 1 VC-143 VC -5 47 VC -51 1 VC -46 1 VC-423 VC -1 59 DF-459 DF-483 VC -50 5 VC -1 33 VC -13 9 DF-027 VC-177 VC -42 7 VC -2 15 DF-006 VC -19 3 VC-111 VC -4 71 DF -0 03 /D F- 45 0 VC -12 3 VC-26 3 DF-325 VC -4 13 DF -12 0 DF-120 DF-125DF- 001 DF-322 DF -13 0 DF -1 80 DF-205 DF-430 DF -0 03 DF -10 5 DF-001 DF -33 5 DF -12 5 DF -01 0 DF -1 25 DF -00 1 DF -1 28 DF-250 DF-1 28 DF-001 DF-025 DF-205 DF-250 DF-003 DF-010 DF-120 DF-097 BR-251 DF-205 DF-25 0 DF- 353 VC-201 DF-205 DF-105 DF-435 DF-010 DF -20 5 DF-430 DF-180 DF-330 DF-3 35 DF-445 DF -12 5 DF-410 DF-430 DF-455 BR-251 DF-230 DF -10 0 DF -2 05 DF-128 150000 150000 175000 175000 200000 200000 225000 225000 250000 250000 82 25 00 0 82 25 00 0 82 50 00 0 82 50 00 0 82 75 00 0 82 75 00 0 APM - Área de Proteção de Mananciais 1 3 2 4 5 Alagado Bananal Barrocão Brejinho Cabeça de Veado 6 Cachoeirinha 14 15 21 17 16 18 19 20 22 26 23 24 25 Ribeirão do Gama Mestre D'Armas Olho D'Água Paranoazinho Ponte de Terra Pedras Pipiripau Quinze Santa Maria S. Bartolomeu(Norte) S. Bartolomeu (Sul) Torto 7 8 10 9 11 12 13 Capão da Onça Contagem Corguinho Crispim Currais Eng. das Lajes Fumal Parque Nacional de Brasília ! ! ! ! Figura 2 – Regiões de proteção ambiental do Distrito Federal. Fonte: IBRAM. De acordo com a resolução CONAMA N∘ 010 de 14 de dezembro de 1988: “Art. I: As Áreas de Proteção Ambiental-APA’S são unidades de conservação, destinadas a proteger e conservar a qualidade ambiental e os sistemas naturais ali existentes, visando a melhoria da qualidade de vida da população local e também objetivando a proteção dos ecossistemas regionais. [...] § 1o - As Reservas Ecológicas públicas ou privadas, assim consideradas de acordo com o Decreto Federal n∘ 89.336, de 31 de janeiro de 1984, e outras áreas com proteção legal equivalente, existentes em Território das APA’S, constituirão as Zonas de Preservação de Vida Silvestre. Nela serão proibidas as atividades que importem na alteração antrópica da biota.” Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 20 Desta forma, é possível instalar uma Usina Termonuclear em APA desde que atenda a requisitos de preservação ambiental e proporcione compensação ambiental, ne- cessitando de aprovação do IBRAM. Para a implementação de uma usina nuclear deve-se obedecer à CNEN NE 1.04 (Resolução CNEN 15/02 de dezembro / 2002) - LICENCIA- MENTO DE INSTALAÇÕES NUCLEARES que prevê os requisitos de instalação. Além disso, é necessário seguir a Política Nacional de Meio Ambiente (Lei N∘. 6.938/81 e obter o licenciamento ambiental emitido pelo IBAMA. As Figuras 3, 4, 5, 6 e 3 mostram a localização exata da usina. Figura 3 – Localização do Ponto de Instalação da Usina no Distrito Federal. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 21 Figura 4 – Ponto de Instalação e demarcação de zona de 20km de influência Figura 5 – Ponto de Instalação, áreas de proteção permanente e demarcação de zona de 10km de influência. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 22 Figura 6 – Ponto de Instalação, área circular de construção com 172m de raio. Figura 7 – Ponto de Instalação e área de expansão. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 23 3.1.2 Requisitos Legais 1. Para a implementação de uma usina nuclear é necessário: Obter o licenciamento ambiental estabelecido pela lei 6.938/81 e regulamentado pela resolução 001/86 do CO- NAMA e 237/97 que regula a PNMA (Política Nacional de Meio Ambiente). “Art. 4∘ - Compete ao Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA, órgão executor do SISNAMA, o licenciamento ambiental, a que se refere o artigo 10 da Lei N∘ 6.938, de 31 de agosto de 1981, de empreendimentos e atividades com significativo impacto ambiental de âmbito nacional ou regional, a saber: IV - destinados a pesquisar, lavrar, produzir, beneficiar, transportar, armazenar e dispor material radioativo, em qualquer estágio, ou que utilizem energia nuclear em qualquer de suas formas e aplicações, mediante parecer da Comissão Nacional de Energia Nuclear - CNEN” (Resolução CONAMA 237/97 Art. 4∘ inciso IV No licenciamento ambiental é necessária a elaboração de um EIA (Estudo de Im- pacto Ambiental) e um RIMA (Relatório de Impacto Ambiental) a partir da AIA (Avali- ação de Impactos Ambientais). A partir deles que é possível obter o direito do desenvol- vimento da atividade dentro do empreendimento energético. 2. Licenciamento de instalações nucleares, além da licença de instalação já re- querida pelo licenciamento ambiental, ainda há regulamentação por parte do CNEN. A partir das normas é estabelecida documentação e procedimentos para obtenção da licença. Dentre eles, constituem-se: a) Estabelecimento de cronograma de construção; b) Relatório Preliminar de Análise de Segurança (RPAS); c) Plano preliminar de proteção física - NE 2.01; 3.1.3 Estudos de Impactos Ambientais (EIA) É um estudo multidisciplinar completo que avalia todos os impactos ambientais significativos da instalação do empreendimento e obtém medidas mitigadoras para cada um deles. Tomando como exemplo o EIA de Angra 3, realizado pela MRS Estudos Am- bientais LTDA, em um EIA são elencados: ∘ Identificação do Empreendimento e do Empreendedor; ∘ Caracterização do Empreendimento; ∘ Análise das Alternativas Locacionais; Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 24 ∘ Áreas de Influência do Empreendimento; ∘ Legislação Ambiental. O Estudo de Impacto Ambiental da Central Nuclear Angra 3 foi dividido em 7 volumes, sendo seu primeiro volume introdutório às áreas de abrangência, os demais são específicos de cada tema e o final é conclusivo. Para a caracterização do Empreendimento Nuclear no Lago Paranoá serão elencados alguns aspectos a modelo de Angra 3. 3.1.4 Avaliação de Impactos Ambientais (AIA) A Avaliação de Impacto Ambiental (AIA) é um instrumento de política ambiental formado por um conjunto de procedimentos, que tem como objetivo assegurar a realiza- ção do exame sistemático dos impactos ambientais de uma determinada ação proposta (projeto, programa, plano ou política), e de suas alternativas, onde os resultados sejam apresentados de forma adequada ao público e aos responsáveis pela tomada de decisão, sendo, desta forma, por eles devidamente considerados antes que as decisões sejam to- madas. A Tabela 1 mostra os aspectos e impactos ambientais e suas respectivas medidas mitigadoras. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 25 Tabela 1 – Aspectos e impactos ambientais e medidas mitigadoras. Aspecto Ambiental Impactos Ambientais Medidas Mitigadoras Instalação da usina na margem do rio Assoreamento Instalação de barragens Lançamento de efluentes sanitários, água servida contaminada, vazamento de óleo. Alteração da qualidade da água Instalação de drenagem e tra- tamento de efluentes Geração de poeira, mate- rial particulado, gases e fumaça Alteração da qualidade do ar Umidificação e proteção do solo, manutenção preventiva de equipamentos Construção às margens do lago Aceleração da erosão Proteção do solo e drenagem Abastecimento Contaminação do solo por produtos químicos Drenagem e tratamento de efluentes Construção Ocupação de áreas de prote- ção ambiental Programa de educação ambi- ental Construção/desmatamento Redução da cobertura vege- tal Recuperação de áreas degra- dadas Transporte Atropelamento da fauna Redução da velocidade má- xima das vias e educação do trânsito Ocupação do habitat de espécies nativas Alteração da diversidade e abundância de comunidades terrestres Alojar trabalhadores no mu- nicípio ao invés de incentivar a ocupação das redondezas. Promover educação ambien- tal. 3.1.5 Relatórios de Impactos Ambientais (RIMA) É o relatório final do AIA e EIA e é responsável por, ao final, entregar qual será o retorno do benefício social e econômico do empreendimento, em que os impactos devem ser justificáveis para a população. O RIMA de Angra 3 apresenta: ⋆ Áreas de Influência do Empreendimento; ⋆ Diagnóstico Ambiental; ⋆ Identificação e Avaliação de Impactos Ambientais; ⋆ Medidas Mitigadoras e Compensatórias; ⋆ Prognóstico Ambiental; ⋆ Programas Ambientais; Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 26 ⋆ Análises de Segurança e Riscos; ⋆ Plano de Ação Emergencial. Os estudos e documentos necessários para implementação do empreendimento energético não serão realizados por não fazerem parte do conteúdo-alvo deste projeto. 3.2 Reator e Suprimento Energético 3.2.1 Suprimento Energético O estudo a seguir levantou todos os passos para a obtenção do urânio, desde sua extração até seu enriquecimento e a chegada à usina. 3.2.1.1 Extração O Brasil possui uma das jazidas de urânio do mundo, com cerca de 5,4% de toda produção mundial, assim toda extração seria feita aqui em nosso país, as jazidas estão espalhadas por todo país, hoje a jazida santa quitéria é a que mais produz. A Figura 8 mostra o mapa das jazidas de Urânico no Brasil. Figura 8 – Mapa das jazidas de Urânio no Brasil. Fonte:(INB, 2018a).Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 27 3.2.1.2 Enriquecimento e Transporte Já para o enriquecimento, o mundo reconhece 12 países que dominam essa tec- nologia, que são: China, Estados Unidos, França, Japão, Rússia, Alemanha, Inglaterra, Holanda, Brasil, Índia, Paquistão e Irã (INB, 2018b). O Brasil consegue enriquecer aproxi- madamente 14% da produção necessária para angra 1 e 2, se estimou que até 2022 o Brasil possa ser auto suficiente no enriquecimento, mostrando o grande potencial brasileiro para o desenvolvimento em energia nuclear, o que impactaria positivamente na ativação de novas usinas, como a proposta neste trabalho. Mundialmente, de acordo com a World Nuclear Association, a Rússia hoje é o país que mais enriquece urânio, produzindo, em 2015, 26.578 KSWU, o que implica em 45% do enriquecimento mundial. O Brasil, mundialmente, junto com outros países como, Irã, Argentina Índia e Paquistão produziu 100 KSWU, 0,17% da produção mundial. A Tabela 2 mostra a capacidade mundial de enriquecimento de Urânio operacional e planejada de alguns países. Tabela 2 – Capacidade mundial de enriquecimento operacional e planejada (mil SWU/ano). Country Company and plant 2013 2015 2020 France Areva, Georges Besse I & II 5500 7000 7500 Germany-Netherlands-UK Urenco: Gronau, Germany; Almelo,Netherlands; Capenhurst, UK. 14,2 14,4 14,9 Japan JNFL, Rokkaasho 75 75 75 USA USEC, Piketon 0* 0 0 USA Urenco, New Mexico 3500 4700 4700 USA Areva, Idaho Falls 0 0 0 USA Global Laser Enrichment, Paducah 0 0 0 Russia Tenex: Angarsk, Novouralsk, Zelenogorsk, Seversk 26 26,578 28,663 China CNNC, Hanzhun & Lanzhou 2200 5760 10,700+ Other Various: Argentina, Brazil, India, Pakistan, Iran 75 100 170 Total SWU/yr approx 51,55 58,6 66,7 Requirements (WNA reference scenario) 49,15 47,285 57,456 Fonte: Adaptado de WNA (2017). 3.2.1.3 O Reator O princípio básico de um reator nuclear está na fissão do núcleo de alguns isótopos de urânio e plutônio através do bombardeio de nêutrons. Essa fissão gera nêutrons que também bombardeiam outros núcleos e assim sucessivamente, essa divisão dos núcleos acaba gerando uma grande quantidade de energia em um curto período de tempo. No caso da usina nuclear, existem substâncias chamadas moderadores, responsáveis por con- trolar as reações. Segundo Perrota (1999), os reatores nucleares podem ser classificados da seguinte forma: Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 28 I. Quanto à energia de nêutrons ∘ Reatores rápidos; ∘ Reatores intermediários ; ∘ Reatores térmicos. II. Quanto ao propósito de funcionamento ∘ Reatores de potência; ∘ Reatores de pesquisa; ∘ Reatores de ensino. III. Quanto ao tipo de refrigerante/ combustível/ moderador ∘ Reatores que utilizam gás como refrigerante (GCR, AGR, HTGR,GCFBR); ∘ Reatores refrigerados e moderados a água leve (PWR, BWR); ∘ Reatores de água pesada (HWR), água pesada como moderador e água leve ou pesada como refrigerante. No Brasil e no mundo, os reatores de água leve (PWR) são os mais utilizados, devido à tecnologia e segurança que ele proporciona. Por isso, ele foi escolhido para este estudo de dimensionamento de uma usina nuclear para Brasília. A grande particularidade deste reator seria a utilização de água comum a altas pressões, como fluido refrigerante e moderador. Seu funcionamento ocorre da seguinte maneira: 1𝑎 - Fissão dos átomos de combustível: a partir da fissão dos núcleos de átomos localizados no reator, é produzida energia térmica. 2𝑎 - Geração de vapor - a energia térmica produzida é utilizada para produzir vapor no gerador de calor. 3𝑎 - Operar as turbinas - o vapor gerado é direcionado para um conjunto de turbinas que geram energia mecânica. 4𝑎 - Gerar eletricidade - a energia mecânica das turbinas é transformada em elétrica através de um gerador elétrico. A Figura 9 mostra o desenho esquemático de uma usina que utiliza um reator nuclear de água leve pressurizada. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 29 Figura 9 – Usina nuclear de reator de água leve pressurizada. Fonte:(ENERGIA NU- CLEAR, 2017). 3.2.1.4 Combustível Nuclear Além de gerar as fissões nucleares, o combustível é responsável também por trans- ferir a energia gerada para o refrigerante e reter os produtos de fissão. Por conta disso, é necessário que o mesmo, atenda a alguns requisitos de qualidade como por exemplo estabilidade, resistência à fadiga, compatibilidade com os outros materiais, dentre outros. Geralmente os principais combustíveis estão em forma de ligas metálicas devido às vanta- gens que isto lhe proporciona como, alta condutividade térmica, boa fabricabilidade e boa economia de nêutrons. Em reatores PWR é utilizado o 𝑈𝑂2, normalmente apresentado na forma de pastilhas cilíndricas. Entretanto, a maior limitação deste tipo de combustível é o inchamento causado pelos produtos de fissão e a liberação destes produtos na forma gasosa, o que atrapalha na transferência de calor do combustível para o fluido refrigerante (PERROTA, 1999). 3.2.1.5 Moderadores O moderador é um componente que deve ser associado ao combustível para contro- lar a energia dos nêutrons no momento da fissão em diferentes níveis de energia térmica. Em alguns casos o moderador serve de soluto para o Urânio, em outros casos, está dis- posto no formato de barras que se alternam que forma estritamente calculada. No caso de reatores PWR, o moderador utilizado é a água líquida. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 30 3.2.1.6 Refrigerantes O funcionamento de uma usina nuclear é muito semelhante ao de uma usina tér- mica, pois é utilizado vapor na geração de energia elétrica. A energia térmica produzida na fissão do núcleo, é utilizada para gerar vapor. O responsável por remover e transportar essa energia térmica do reator é o fluido refrigerante que o leva até uma caldeira para produzir o vapor. O material utilizado para esta função precisa ter principalmente boas propriedades de transferências de calor, densidade ideal, baixo ponto de fusão, alto ponto de ebulição, baixa ação corrosiva, facilidade e segurança de manuseio, entre outros (PERROTA, 1999). No caso de um reator PWR, o fluido refrigerante utilizado é a água líquida. 3.2.1.7 Absorvedores Dentro do núcleo dos reatores é necessário manter o controle sobre a reação em cadeia da fissão. Para isso, são usados mecanismos de controle conhecidos como Absorve- dores. Para se chegar ao controle da reação, são estabelecidos parâmetros que vão desde a taxa de geração de neutrons, até a taxa de perda dos mesmos (por fuga ou por absorção parasitária). Para a seleção e dimensionamento dos absorvedores, há fatores que devem ser considerados, como os citados por Perrota (1999): 1. Decréscimo da reatividade com a queima do combustível; 2. Produção de material físsil com a irradiação neutrônica; 3. Produção de produtos de fissão altamente absorvedores; 4. Queima gradual do material absorvedor (transmutação nuclear). Quanto às formas e tipos de absorvedores, temos elementos de controle/segurança, veneno queimado e soluções homogêneas. Porém, independente do tipo de absorvedor utilizado, é imprescindível a observação dos seguintes requisitos (STRASSER; YARIO, 1980): 1. Alta seção de choque de absorção; 2. Resistência mecânica adequada; 3. Alta estabilidade térmica; 4. Alta estabilidade à irradiação; Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 31 5. Boas características de transferência de calor; 5. Alta resistência à corrosão. Alguns exemplos de materiais comumente utilizados são: Boro, Carbeto De Boro, Prata, Índio, Cádmio e Háfnio. Em reatores PWR o ácido Bórico (H3BO3) é utilizado, misturado ao refrigerante (água) como meio de controle da reatividade do reator (PER- ROTA, 1999). 3.2.1.8 Blindagem Para reduzir os efeitos da radiação sobre o meio externo ou sobre a estrutura do reator, faz-se necessária a blindagem do reator. Essa blindagem consiste no processo de revestimento do reator, de forma a isola-lo e minimizar os efeitosexternos. Para esse processo de isolamento, são necessários materiais que sejam capazes de moderar a energia de neutrons rapidos, absorver neutrons térmicos e epitérmicos, atenuar a radiação gama primária e produzir radiação secundária reduzida (PERROTA, 1999). Os materiais mais usados pra blindagem são B, B203, H20, Fe, Concreto, Pb, Bi e W que são classificados em leves, compostos, médios e pesados e são separados de acordo com suas funções (PERROTA, 1999): ◁ Pesados ou moderadamente pesados: atenuar a radiação gama e frear nêutrons rápidos; ◁ Compostos e médios: Espalhar e moderar nêutrons; ◁ Leves: moderar nêutrons rápidos e capturar nêutrons sem produzir raios gamas secundários. 3.2.1.9 Estruturas A seleção dos materiais estruturais da usina tem sua importância, basicamente, na proteção do combustível, resistência mecânica e suporte estrutural para os componentes (PERROTA, 1999). Estes aspectos, aliados ao materiais utilizados na parte estrutural da usina, garantirão a segurança do reator e dos funcionários, além da otimização do processo de geração de energia. Dentre os componentes de um reator, podemos citar exemplos significantes para o funcionamento da usina, como: revestimento de combustíveis e estruturas associadas, vasos de pressão, estruturas de suportes para o núcleo e as barras de controle. Quanto Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 32 às características necessárias à esses materiais, Perrota destaca: a baixa seção de choque de absorção de nêutrons, alta resistência mecânica e ductilidade, estabilidade térmica e a irradiação e a baixa radioatividade. Desta forma alguns materiais que se encaixam nessas características são ligas metálicas de Zinco, Alumínio e Magnésio, aço carbono ou inox, além dos mais usuais, como grafite, concreto e materiais cerâmicos. No caso em estudo, estes materiais serão utilizados aliados à uma remodelagem da planta da usina, de forma a garantir a segurança e a efetividade da usina. 3.2.1.10 Geração de Energia Para este ponto, fez-se a suposição em comparação com usinas brasileiras já exis- tentes ou em construção, mais especificamente com a usina Angra III, que será a maior brasileira e que já possui estudos e estatísticas disponíveis no site da eletronuclear. Considerou-se a angra III devido à área disponível e a geração de energia estimada, de cerca de 10.600.000 MWh em 1 ano, sabendo que, segundo o anuário estatístico energé- tico de 2017 do ministério de minas e energia, cada habitante consome aproximadamente 2228 KWh, esta usina levaria energia a mais de 4 milhões e 750 mil pessoas, gerando energia suficiente para a população do distrito federal e entorno, que dão 4 milhões e 400 mil pessoas, segundo o IBGE em 2017. 3.3 A Segurança dos Reatores Nucleares Os sistemas de segurança das usinas nucleares são independentes e fisicamente se- parados, com objetivo de prevenir acidentes, resfriar o núcleo do reator e os geradores de vapor em situações normais e de emergência. Esses sistemas de segurança entram auto- maticamente em ação, caso necessário, para impedir condições de operação inadequadas. Podem-se apresentar como exemplos as usinas nucleares de Angra, elas possuem sistema de segurança passivo, funcionam sem acionamento de dispositivos elétricos, são compostos por inúmeras barreiras de aço e concreto, que tem como objetivo proteger as usinas de impactos externos, e aumento da pressão dentro da usina (SILVA; GUIMARÃES, 2006). A maior parte das substâncias radioativas das usinas nucleares são geradas durante o funcionamento do reator, cerca de 95%, o combustível interno também funciona barreira, pois a maior parte dos produtos que se originam da fissão dos núcleos de urânio fica retida nas posições vazias da estrutura cristalina da matriz. Só uma pequena fração dos segmentos de fissão voláteis e gasosos consegue escapar da estrutura do combustível, para reter as mesmas, as pastilhas de dióxido de urânio são colocadas no interior de Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 33 tubos revestidos por zircaloy, esses tubos são selados com solda estanque a gás (SILVA; GUIMARÃES, 2006). Em casos de microfissuras, existem sistemas de purificação e desgaseificação, com isso o reator continua operando com segurança. A refrigeração do reator funciona como uma barreira de estanque, com isso a liberação de substâncias radioativas são evitadas. A água pressurizada tem dispositivos que se auto regulam, com o aumento de temperatura há uma diminuição de potência, e isso funciona como freio automático contra aumentos repentinos de potência (SILVA; GUIMARÃES, 2006). O reator é envolvido por um edifício de aço estanque, tal barreira é projetada para resistir a grandes acidentes, levando em conta a hipótese de que todas as demais barreiras falhem. A esfera de contenção de aço está protegida de impactos externos por um edifício de paredes de concreto armado. Durante a operação da usina, a pressão no lado de dentro do edifício do reator é mantida abaixo da pressão atmosférica externa, com intuito de impedir que os produtos radioativos escapem do interior da usina, essas barreiras são testadas durante a sua construção, grande parte das ações que visam a neutralizar ocorrências anormais na usina são automáticas, aumentando a segurança do sistema (SILVA; GUIMARÃES, 2006). Por lidar com uma forma de energia muito potente, a segurança das instalações nucleares vai muito além das grossas paredes de aço e concreto que cercam nossos rea- tores. Segurança nuclear é um processo contínuo que não envolve apenas componentes e estruturas, mas também pessoas e organizações (ELETRONUCLEAR, 2013). Apesar de um reator nuclear não poder explodir como uma bomba atômica, isso não quer dizer que não seja possível ocorrer um acidente em uma central nuclear. Por esse motivo, a construção de uma Usina Nuclear envolve vários aspectos de segurança, desde a fase de projeto até a construção civil, montagem dos equipamentos e operação (ELETRONUCLEAR, 2010). O reator nuclear é construído de forma que a explosão do mesmo como uma bomba atômica é impossível. Por dois motivos, o primeiro é que a concentração de urânio 235 é muito baixa, portanto, não há possibilidade da reação em cadeia ocorrer com velocidade suficiente para que se torne uma explosão, e o segundo motivo, é que dentro do reator existem materiais absorvedores de nêutrons, que controlam e até mesmo acabam com a reação em cadeia. Porém, ainda assim as usinas nucleares apresentam grandes riscos, de acidente radiológico, que pode causar um impacto ambiental por contaminação radioativa. Por isso, elas são construídas e operadas com alto nível de segurança, de forma a evitar vazamentos Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 34 até em caso de desastres naturais, acidentes ou até mesmo sabotagem. A Figura 10 mostra as variáveis envolvidas na segurança das usinas nucleares. Figura 10 – Variáveis envolvidas na segurança. As defesas em uma usina nuclear podem ser de tipos diferentes, segundo Eletro- nuclear (2013) elas podem ser: ⋆ De Projeto – Este conjunto de barreiras engloba os cuidados que são tomados antes mesmo da escolha do local onde a usina será construída. São analisados todos os possíveis riscos inerentes ao empreendimento, até mesmo os mais improváveis, como terremotos ou a queda de um avião sobre as instalações nucleares. ⋆ Físicas – Nesta categoria, estão incluídas todas as proteções utilizadas para conter ou minimizar os níveis de radiação inerentes ao funcionamento do reator nuclear. Essas barreiras vão desde a própria estrutura molecular da pastilha de combustível até as grossas paredes de aço e concreto que cercam todo o circuito primário da usina. ⋆ De Processo – Essas barreiras garantem a segurança do trabalho humano e sua interação com a máquina, estabelecendo rotinas de trabalho e procedimentos admi- nistrativos e operacionais. Nesta categoria, estão incluídos itens como os programas de testes periódicos; os procedimentos de trabalho (operação, manutenção,enge- nharia, treinamento, química, proteção radiológica, gestão); e processos de avaliação interna e externa. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 35 ⋆ Organizacionais – Aqui estão os controles legais e institucionais relativos à segu- rança. Elas incluem leis específicas de âmbito nacional e internacional, a existência de um órgão regulador – no caso brasileiro, a Comissão Nacional de Energia Nuclear (Cnen) – e de acordos com organismos nacionais e internacionais. Além disso, a Po- lítica de Gestão Integrada de Segurança da Eletrobras Eletronuclear preconiza que a segurança nuclear é mais importante do que a produtividade ou a economia da empresa. Esse é um compromisso que envolve todos os trabalhadores da organização e se reflete numa forte cultura de segurança. A Figura 11 mostra o conceito de barreiras múltiplas para usinas nucleares. Figura 11 – Conceito de barreiras múltiplas para usinas nucleares. 3.3.1 Escala Internacional de Eventos Nucleares (INES) A escala INES é uma ferramenta usada no mundo inteiro, que tem o objetivo de comunicar ao público a importância dos eventos nucleares no que diz respeito à segurança, e também serve para quantificar a gravidade de um evento nuclear. A escala possui 7 níveis para classificar os eventos nucleares, de 1 a 3 são considerados incidentes, e de 4 a 7 acidentes. A elevação de cada nível da escala significa a elevação de aproximadamente 10 vezes da gravidade do evento (ENERGIA NUCLEAR, 2014). A Figura 12 mostra a descrição dos níveis da escala INES. Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 36 Figura 12 – Descrição dos níveis da escala INES. Fonte:(ENERGIA NUCLEAR, 2014). De acordo com a Figura 12 tem-se que: ⇒ Nível 1 - Anomalia Defesa em Profundidade: A exposição excessiva a uma audiência além dos limites anuais legais. Pequenos problemas em componentes de segurança. Perda ou roubo de fonte radioativa, dispositivo ou embalagem de trans- porte de baixa atividade. ⇒ Nível 2 - Incidentes Pessoas e Ambiente: Exposição de um trabalhador acima dos limites anuais legais. Barreiras radiológicas e controle: Contaminação signi- ficativa dentro de uma instalação. Defesa em Profundidade: Falhas significativas nas disposições de segurança, mas sem consequências reais. Embalagem inadequada de fonte altamente radioativa. ⇒ Nível 3 - Principais incidente Pessoas e Ambiente: Exposição dez vezes mais alta que o limite anual de exposição dos trabalhadores. Sem efeito letal de radiação sobre a saúde (por exemplo, queimaduras). Barreiras radiológicas e controle: Poluição grave em um design imprevisto, com baixa probabilidade de significativa exposição pública. Defesa em Profundidade: Perda ou roubo de fontes altamente radioativas. Entrega errada de fonte altamente radioativa sem procedimentos ade- quados para manipular. ⇒ Nível 5 - Acidente com consequências mais amplas Pessoas e Ambiente: A liberação limitada de material radioativo que provavelmente exige a implementação de algumas das medidas preventivas previstas. Várias mortes por radiação. Barrei- ras radiológicas e controle: Lesão grave para o núcleo do reator. Liberação de grandes quantidades de material radioativo dentro de uma instalação com uma alta Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 37 probabilidade de exposição ao público; possivelmente causada por um incêndio ou grave acidente de criticidade. ⇒ Nível 6 - Acidentes Graves Pessoas e Ambiente: Liberação significativa de material radioativo que provavelmente exige a implementação das contramedidas previstas. ⇒ Nível 7 - Acidente grave Pessoas e Ambiente: Maior liberação de material radioativo com efeitos generalizados na saúde e no meio ambiente, que exige a apli- cação e a ampliação das contramedidas previstas. 3.3.2 Plano de Emergência O projeto das usinas nucleares adotadas no país utiliza a estratégia de defesa em profundidade, que consiste no estabelecimento de múltiplos níveis de proteção, ou seja, a construção de barreiras sucessivas que impedem a liberação de material radioativo para o meio ambiente, que é o chamado sistema passivo de proteção. Possuem ainda diversos dispositivos técnicos que constituem o sistema ativo de segurança. Em caso de ocorrências operacionais anormais, dispositivos atuam para desligar o reator de forma segura, remover o calor residual do núcleo, evitar escape de substâncias radioativas e fornecer alimentação elétrica de emergência destinada a suprir todos os circuitos de proteção de segurança, em caso de perda de alimentação externa. Procedimentos rigorosos de acompanhamento, verificação e controle são adotados desde o início do projeto básico, durante as diversas etapas de fabricação dos componentes, construção civil, montagem e testes dos equipamentos e sistemas, bem como ao longo da operação da usina, o que garante a sua segurança. Para conceder a Autorização de Operação, a Comissão Nacional de Energia Nu- clear - CNEN, órgão do Governo Federal responsável pelo licenciamento das instalações nucleares, atua ao longo de todo este processo, avaliando os Relatórios de Análise de Se- gurança e demais documentos relativos ao empreendimento, verificando o atendimento às suas exigências e realizando inspeções e auditorias. Organismos internacionais como a Agência Internacional de Energia Atômica - IAEA e a Associação Mundial de Operadoras Nucleares - WANO também supervisionam as atividades desenvolvidas na Central Nuclear de Angra. Além do atendimento aos re- quisitos dos órgãos ligados à energia nuclear, o licenciamento de uma usina nuclear requer também o cumprimento das exigências dos órgãos de licenciamento ambiental, como o Instituto Brasileiro de Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis (IBAMA), a Capítulo 3. As Características Construtivas da Usina 38 Fundação Estadual de Engenharia do Meio Ambiente (FEEMA) e de entidades municipais (ELETRONUCLEAR, 2010). Plano de Emergência Externo (PEE) incorpora as recomendações da Comissão Nacional de Energia Nuclear (CNEN), com base em estudos e normas internacionais. É importante observar que este é um plano de caráter preventivo, isto é, as medidas previstas serão implementadas antes que ocorra qualquer liberação de material radioativo para o meio ambiente. O PEE abrange uma área com raio de 15 km em torno das usinas, denominada ZPE – Zona de Planejamento de Emergência. Esta área foi subdividida em setores anulares, com raio de 3, 5, 10 e 15 km, denominadas respectivamente ZPE-3, ZPE-5, ZPE-10 e ZPE-15. A população é informada periodicamente através das Campanhas de Esclareci- mento e, anualmente, em apoio à Defesa Civil, a ELETRONUCLEAR distribui 40.000 calendários na região dos 15 km em torno da central nuclear, com informações sobre o Plano de Emergência, teste das sirenes e instruções de procedimento da população em caso de acidente. É prevista a notificação da população por meio das sirenes, que dispõem atual- mente de sistema de transmissão de informações em viva-voz e de avisos transmitidos pelas estações locais de rádio e TV. Somente para as ZPE’s 3 e 5 estão previstas evacua- ções preventivas das populações. No restante da região, isto é, ZPE’s 10 e 15, a população deverá permanecer inicialmente abrigada em suas residências, locais de trabalho, etc., aguardando instruções da Defesa Civil. Os meios necessários para a operacionalização do PEE encontram-se disponíveis na região, tais como quartéis do Corpo de Bombeiros, unidades da Defesa Civil Municipal, Polícia Militar, Polícia Rodoviária. Os Órgãos envolvidos na operacionalização do PEE são: Coordenação de Programas Técnico-Científicos e Nucleares, do MCT – Ministério da Ciência e Tecnologia, CNEN – Comissão Nacional de Energia Nuclear, DEFESA CIVIL Federal, Estadual e Municipal, ELETRONUCLEAR e diversos órgãos de apoio federais e estaduais (ELETRONUCLEAR, 2005). 3.4 A Subestação As Linhas de Transmissão (LT’s) são, em sua definição mais básica, a ligação entre o centro produtor e o centro consumidor de energia elétrica, podendo ligar
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