ENERGIA NUCLEAR.1238

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ENERGIA NUCLEAR
Patrícia Barreto.
 Caroline Mendes. 
Amanda Nascimento. 
O que vem em sua mente quando se fala em energia nuclear?
 
Energia Nuclear: 
 
 
 Conceito: 
 É aquela liberada através do núcleo dos átomos. 
 É provavelmente ,a forma mais concentrada de energia disponível á humanidade. 
 
 Essa energia pode ser liberada através de processos de Fissão e Fusão. 
 
 
 
O que significa enriquecer o URÂNIO?
 
 Significa separar o urânio 235 e aumentar sua concentração do combustível que alimenta os reatores nucleares.
Fissão Nuclear: 
Após ser bombardeado por nêutrons um átomo de urânio tem seu peso atômico aumentado de 235 para 236, isso faz com que ele se torne instável e se divida em dois átomos mais leves. 
 Nêutrons que poderão atingir outros átomos de urânio 235 dando início a reação em cadeia. 
 
Fissão Nuclear:
 
Fissão; 
 Em geral são produzidos dois ou três nêutrons na fissão de um núcleo pesado.Esse excesso de nêutrons é que proporciona a reação em cadeia.
 Se o número total de nêutrons numa reação em cadeia for constante ,a quantidade de calor produzido se mantém constante.
Fissão: 
Se o número de nêutrons produzidos numa geração for maior que o produzido na geração anterior,a taxa de fissão aumenta e aumenta também ,a quantidade de calor produzido.
 
Os reatores nucleares: 
Foram desenvolvidos para controlar as reações em cadeia ,para aproveitar a energia liberada nas fissões.
 
 Eles são classificados em: 
Reator nuclear térmico;
 Reator nuclear de água pressurizada;
 Reator nuclear resfriado a gás.
 
 
Reatores nucleares:
Os reatores nucleares possuem: 
Um núcleo ou caroço, que contém combustível nuclear; Um refrigerante;
Os bastonetes de controle; 
Um moderador. 
 As pilhas nucleares são feixes de hastes que contêm o combustível nuclear na forma de pastilhas ou pequenos cilindros. 
O refrigerante ou refrigerador: Pode ser tanto gás como líquido ,flui entre as pilhas do núcleo ,retirando o calor produzido.
 O fluxo é um dos fatores que controla a temperatura do núcleo do reator.Se o refrigerante for líquido ,poderá servir também de moderador.
 
O moderador: É um material contido no núcleo do reator,que serve para desacelerar os nêutrons resultantes das fissões,absorvendo parte de sua energia cinética.
São usados como moderador: 
A água; 
A água pesada; 
A grafite. 
Bastonetes de controle:
 São hastes confeccionadas com ligas metálicas especiais(cádmio ou aço com 1,5% de boro).
Função:Absorção de nêutrons.
Reator nuclear térmico: 
 É o tipo mais comum de reator nuclear.Eles produzem energia elétrica para consumo. 
 Nesse tipo de reator e a escolha do refrigerante e moderador é muito importante.
Reator nuclear térmico:
O reator de água pressurizada:
 
 Possui dois estágios de transferência de calor. 
 
Estágio 1: A água é forçada a passar pelo núcleo do reator a pressões altas, de 135atm e a temperatura de 330 graus.Devido a pressão elevada a água não entra em ebulição. 
Estágio 2: Inicia-se após a água sair do caroço.Há um sistema de troca de calor ,onde se produz vapor de água para acionar a turbina de um gerador.
 A água após passar pelas turbinas geradoras ,é esfriada condensada e bombeada de volta ao reator. 
 
 O resfriamento é feito utilizando água de rio ,lago ou mar nas proximidades da usina. 
 
 Essa água refrigerada absorve uma quantidade bastante grande de energia térmica ,chegando até sua temperatura elevada em altos graus, e ao ser devolvida a fonte –Produz a poluição térmica da água.
 
Reatores Esfriados a gás: 
 Existem também dois estágios de transferência de calor.
 Um gás hélio ou dióxido de carbono purificado ,passa sob pressão pelo caroço do reator esfriado a gás é maior quando a temperatura é mais elevada. 
 
 
 
Reator nuclear resfriado a gás:
O moderador: É o grafite ,pois o gás não captura os nêutrons produzidos nas fissões. Esse tipo de reator usa menos combustível que os reatores resfriados a água leve. 
 Nos casos em que a água pesada só é usada como moderador ,o reator pode ter como refrigerante um gás. 
O refrigerante mais usado é o sódio líquido e não existe elemento moderador no núcleo do reator. 
 
Utilizações da energia de fissão nuclear: 
Convertida em energia nuclear;
 Produção de radioisótopos;
Testes de qualidade; 
Medicina; 
Radioterapia; 
Diagnoses;
Biologia; 
Taxas de crescimento de insetos;
Microorganismos; 
Agricultura etc.
Fusão Nuclear: 
É o processo pelo qual núcleos pequenos se juntam formando núcleos mais pesados e liberam uma grande quantidade de energia. 
Equação de Fissão e Fusão: 
 
 
 
 
 A energia liberada nas reações se baseia no princípio de equivalência de energia e massa proposto por Albert Einstein segundo ele essa equivalência faz com que uma seja convertida na outra.Então durante uma reação nuclear acontece uma perda de massa e uma quantidade de energia também acaba sendo liberada.
 
Vantagens da energia nuclear: 
 
Não libera gases estufa;
Exigência de pequena área para construção da usina;
Grande disponibilidade do combustível;
Pequeno risco no transporte do combustível;
Pequena quantidade de resíduos;
Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas).
Desvantagens da energia nuclear: 
 O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados; 
Mais cara, quando comparada a outras formas;
Risco de acidentes nucleares;
Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores e etc.
Qual é a melhor forma de energia nuclear a de fissão ou fusão? 
 
A energia de fusão tem mais energia ,menos resíduos e mais matérias primas abundantes,sendo a ideal. 
 Ex:A energia nuclear tem mais como protóticos experimentais. 
 
O que falta pra que a energia nuclear de fusão se torne realidade? 
 As reações de fusão só acontecem sob altas temperaturas. 
Isso porque não existem reatores que possam suportar um calor de mais de 150 milhões de graus por muito tempo,isso é 25 mil vezes mais quente que a superfície do sol.
Como é produzido o lixo nuclear?
 
As varetas com alto teor atômico como o urânio 235 são elementos combustíveis de um reator nuclear ,com o passar do tempo resíduos da fissão começam a atrapalhar o elemento combustível por esse motivo essas varetas precisam ser substituídas em cada 12 ou 24 meses dependendo do reator gerando o lixo nuclear atômico.
 
Lixo Atômico: 
 
 Apenas 3% do urânio 235 é consumido nesse processo o material fissionado é altamente radioativo e não pode ser descartado em qualquer lugar . 
Pra onde vai o lixo atômico? 
 
 Vai para usinas de reciclagem onde o urânio 235 é reaproveitado.E o que não for reaproveitado é guardado em local especial por muito tempo mais de 10mil anos.
Um bom reator nuclear precisa ser capaz de três coisas:
 
 Induzir uma cadeia alto sustentável; 
2. Aproveitar a energia liberada nesse processo; 
 
3. Conseguir controlar essa reação em cadeia para que não ocorra acidentes.