Utilização da química nuclear para obtenção de energia

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Utilização da química nuclear para obtenção de energia
A energia nuclear, também chamada atômica, é obtida a partir da fissão do núcleo do átomo de urânio enriquecido, liberando uma grande quantidade de energia. A energia nuclear mantém unidas as partículas do núcleo de um átomo. A divisão desse núcleo em duas partes provoca a liberação de grande quantidade de energia.
Os primeiros resultados da divisão do átomo de metais pesados, como o urânio e o plutônio, foram obtidos em 1938. A princípio, a energia liberada pela fissão nuclear foi utilizada para objetivos militares. Posteriormente, as pesquisas avançaram e foram desenvolvidas com o intuito de produzir energia elétrica. No entanto, armas nucleares continuam sendo produzidas através do enriquecimento de urânio.
Atualmente os Estados Unidos lideram a produção de energia nuclear, porém os países mais dependentes da energia nuclear são França, Suécia, Finlândia e Bélgica. Na França, cerca de 80% de sua eletricidade é oriunda de centrais atômicas.
No fim da década de 1960, o governo brasileiro começou a desenvolver o Programa Nuclear Brasileiro, destinado a implantar no país a produção de energia atômica. O país possui a central nuclear Almirante Álvaro Alberto, constituída por três unidades (Angra 1, Angra 2, e Angra 3). Está instalada no município de Angra dos Reis, no estado do Rio de Janeiro. Atualmente, apenas Angra 2 está em funcionamento.
Essa fonte energética é responsável por muita polêmica e desconfiança: a falta de segurança, a destinação do lixo atômico, além da possibilidade de acontecerem acidentes nas usinas, geram a reprovação da utilização da energia nuclear por grande parte da população. Alguns acidentes em usinas nucleares já aconteceram, entre eles estão:
Three Miles Island – em 1979, na usina localizada na Pensilvânia (EUA), ocorreu a fusão do núcleo do reator e a liberação de elevados índices de radioatividade que atingiram regiões vizinhas.
Chernobyl – em 1986 ocorreram o incêndio e o vazamento de radiação na usina ucraniana, na extinta União Soviética, com milhares de feridos e mortos, podendo a contaminação radioativa ter causado 1 milhão de casos de câncer nos 20 anos seguintes.
A energia nuclear apresenta vários aspectos positivos, sendo de fundamental importância em países que não possuem recursos naturais para a obtenção de energia. Estudos mais aprofundados devem ser realizados sobre essa fonte energética, ainda existem vários pontos a serem aperfeiçoados, de forma que possam garantir segurança para a população.
Aspectos positivos da energia nuclear:
- As reservas de energia nuclear são muito maiores que as reservas de combustíveis fósseis;
- Comparada às usinas de combustíveis fósseis, a usina nuclear requer menores áreas;
- As usinas nucleares possibilitam maior independência energética para os países importadores de petróleo e gás;
- Não contribui para o efeito estufa.
Aspectos negativos:
- Os custos de construção e operação das usinas são muito altos;
- Possibilidade de construção de armas nucleares;
- Destinação do lixo atômico;
- Acidentes que resultam em liberação de material radioativo;
- O plutônio 239 leva 24.000 anos para ter sua radioatividade reduzida à metade, e cerca de 50.000 anos para tornar-se inócuo.
Utilização da química nuclear na esterilização de alimentos
A radioatividade vem sendo usada na agricultura de diversas formas, sendo que uma delas é na conservação de alimentos. A irradiação de frutas, legumes, cereais, frutos do mar, entre outros, diminui a quantidade de fungos e bactérias, aumentando, assim, seu tempo de conservação. Isso porque a multiplicação desses microrganismos é um dos principais causadores do apodrecimento dos alimentos.
Normalmente o alimento é irradiado por raios gama e beta de elementos radioativos, principalmente o cobalto 60; além também de sofrer radiação ionizante proveniente de raios X e elétrons acelerados. O alimento costuma ficar exposto a essa fonte de radiação, mas sem ter contato direto com tal elemento. Além disso, essa radiação é controlada, ou seja, acontece por um tempo prefixado e com objetivos bem determinados.
Por exemplo, se o alimento for submetido a uma radiação de 200 000 a 500 000 rad, ocorre a pasteurização do alimento, ou seja, ele vai ter mais tempo de conservação, mas desde que seja guardado em embalagens especiais ou em baixas temperaturas. No entanto, se essa radiação for maior, entre 2 e 4 milhões de rad, ocorre o que é chamado de esterilização, sendo que o alimento poderá ser conservado por mais tempo mesmo em temperatura ambiente.
Para citar apenas dois exemplos, uma batata irradiada pode durar até um ano sem apodrecer ou brotar e um peixe também pode ser conservado por mais de nove meses; tudo isso em temperatura ambiente.
Outro fator que aumenta o seu tempo de conservação é que a radiação pode alterar a estrutura molecular das frutas e legumes e inibir sua maturação por alterar processos fisiológicos das plantas.
Esse tratamento vem sendo eficaz e é adotado em inúmeros países, inclusive no Brasil, porque apesar de existirem outros meios de conservação, como a pasteurização térmica e a conservação refrigerada, alguns alimentos (tais como carnes, peixes, mariscos, aves, etc.) não podem ser submetidos a esses tratamentos. Desse modo, a irradiação desses alimentos se torna uma boa alternativa.
Outro benefício é o fato de esses alimentos permanecerem conservados mesmo em lugares agressivos em termos de temperatura, salinidade, umidade e outros fatores pelos quais passam principalmente os tripulantes de navios que ficam vários dias no mar, além do fato de que se eles vierem a naufragar esses alimentos terão mais tempo de vida, podendo alimentá-los e salvar suas vidas. O mesmo se aplica ao caso dos soldados do Exército, Marinha ou Aeronáutica.
Um ponto negativo visto até o momento é que o sabor e aroma do alimento sofrem algumas alterações.
O leite e seus derivados, além de alimentos muito gordurosos, não podem ser irradiados, pois sofrem reações de oxidação e ficam rançosos.
Outro uso da radiação na agricultura é na determinação da absorção de fertilizantes pelas plantas. Por exemplo, o P-32 é usado como radiotraçador, detectando quais partes da planta utilizou o nutriente. Há também o uso da radioatividade no controle de insetos e na verificação da autenticidade. Por exemplo, a determinação da razão isotópica estável do carbono 13 é usada para verificar se o mel é mesmo puro ou se foi adulterado com xarope de milho ou cana de açúcar.
Bibliografia
http://www.brasilescola.com/quimica/radioatividade-nos-alimentos-na-agricultura.htm
http://www.brasilescola.com/geografia/energia-nuclear.htm