Energia Nuclear - Apresentação

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Energia Nuclear
Disciplina de Recursos Energéticos 
e Meio Ambiente
 Adrielle Poli Kamille Kathellen
 Amanda Araújo Monique Zati
 Ana Luisa Pelosi
Aspectos Históricos
Aplicações na sociedade atual 
● Medicina, geração de energia elétrica
Preocupação com a segurança
“NUCLEAR” → catástrofe 
● Chernobyl, Fukushima, Three Mile Island, Seversk, Césio-137.
Associações com perigo e resíduos extremamente tóxicos
Aspectos Históricos
Fonte de energia limpa 
● Baixa emissão de CO2, abundantes reservas de urânio 
O desenvolvimento da energia nuclear pode ser dividido em 3 momentos:
● Estudos físicos e químicos quanto aos elementos
● Bomba nuclear desenvolvida durante a 2ª Guerra Mundial
● Utilização da energia nuclear no domínio civil
Eficiência Energética
Demanda energética X crescimento malha urbana 
Hidrelétricas, altos custos: 
● Mitigação ambiental 
● Transporte de energia
Nuclear → Preço competitivo
Baixo custo ambiental
Fonte: https://blogdoenem.com.br/fontes-de-energia-do-brasil/. 
Matriz energética 
Funcionamento
A energia nuclear é definida como aquela gerada pela fissão controlada de um 
elemento natural, ou seja, energia térmica e radioativa eliminada no momento de 
divisão do núcleo de um átomo do elemento natural utilizado (urânio ou outro 
radioativo) (GORE, 2010). Além da fissão, um outro processo nuclear capaz de 
gerar energia é a fusão, que se resume na “união de dois pequenos núcleos para 
formar um núcleo maior” (HINRICHS & KLEINBACH, 2003).
Albert Einstein, 1905: E = mc2
É a colisão entre núcleos 
metálicos e um nêutron, 
dividindo o núcleo em dois, 
liberando energia. Não ocorre 
de maneira natural.
Em núcleos pesados, ao 
interagirem com um nêutron, 
rompem-se de forma 
exotérmica, liberando 
nêutrons em reação cadeia, já 
que continuam a colidir com 
outros núcleos e gerar novos 
produtos.
Funcionamento: Fissão
(Energia núcleo 1 + energia núcleo 2) + energia 
cinética = energia total do núcleo original
Funcionamento: Fusão Dois núcleos se juntam e formam um maior, liberando 
uma quantidade de energia 
muito grande devido à 
pequena diferença de massa 
entre a soma das massas dos 
núcleos originais e a massa 
do núcleo de hélio.
Os núcleos devem estar em 
alta velocidade, ou seja, em 
grande energia cinética, para 
que a força de repulsão 
causada pelos núcleos 
positivos seja vencida. 
Fonte: astro.if.ufrgs.br
Funcionamento: 
Usinas Nucleares
A água quente radioativa percorre uma tubulação onde passa água fria, formando 
vapor que faz funcionar a turbina, atingindo uma temperatura de 320ºC ao passar 
pelo reator, e para não entrar em ebulição, sua pressão é 157 vezes maior que a 
atmosférica. 
No núcleo do reator, os 
átomos de urânio são 
divididos em uma reação 
em cadeia, liberando 
raios gama, que geram 
calor de alta energia que 
aquece a água. Fonte: clickpetroleoegas.com.br
https://clickpetroleoegas.com.br/governo-do-estado-de-pernambuco-nao-quer-a-construcao-de-centrais-nucleares/
Funcionamento: Usinas Nucleares
Reator de água fervente – BWR Reator de água pressurizada (PWR)
Fonte: NCR (2015). Fonte: NCR (2015).
Por que Urânio?
É utilizado pois seu núcleo tem a propriedade de altíssima probabilidade de 
captura de nêutrons. Possui três isótopos:
- U238 (não fissiona com nêutrons lentos),
- U235 (longa vida 0,1-0,2 milhão de anos);
- U234 (longa vida).
É preciso “enriquecer” o urânio para aumentar suas porcentagens. Esse material 
processado é o usado em reatores nucleares. 
O enriquecimento maior torna possível fabricar artefatos nucleares explosivos, 
por isso há grande preocupação em fiscalizar o processo de enriquecimento para 
ter certeza que o uso seja para fins pacíficos. 
Energia Nuclear por fissão sem resíduos radioativos?
Produção de U233: o elemento Th232 (tório), ao absorver um nêutron se 
transforma em U233, que por sua vez pode capturar um nêutron e, fissionado, 
produzir energia e mais nêutrons, e o ciclo se repete. 
Essa técnica não produz plutônio e, portanto, é potencialmente mais segura. Por 
conta da engenharia e do custo econômico esse projeto é menos popular. 
Na China e na Índia há grandes depósitos de tório e não tanto urânio, por isso 
têm em andamento projetos de construção de usinas movidas a tório. 
Aspectos Ambientais
Cadeia produtiva do Urânio:
● Mineração
● Enriquecimento
● Reconversão
● Aquecimento de águas
Fonte: Infoescola
Fonte: G1
Aspectos Ambientais
Resíduos Radioativos:
● Alta radioatividade e atividade
● Média e baixa radioatividade e atividade
Fonte: Infoescola
Fonte: FAB
Aspectos Ambientais
Rejeitos Radioativos:
I - Classe 0: Rejeitos Isentos (RI)
II - Classe 1: Rejeitos de Meia-Vida Muito Curta (RVMC)
III - Classe 2: Rejeitos de Baixo e Médio Níveis de Radiação (RBMN)
IV - Classe 2.1: Meia-Vida Curta (RBMN-VC)
V - Classe 2.2: Rejeitos Contendo Radionuclídeos Naturais (RBMN-RN)
VI - Classe 2.3: Rejeitos contendo Radionuclídeos Naturais (RBMN-RN)
VII - Classe 2.4: Rejeitos de Meia-Vida Longa (RBMN-VL)
VIII - Classe 3: Rejeitos de Alto Nível de Radiação (RAN)
Fonte: CNEN
Aspectos Ambientais
Risco de acidentes
Fonte: Nações Unidas
Cadeia produtiva do Urânio:
● Planejamento em relação a geração 
de poeira, utilização das águas e 
recuperação da área degradada após 
o fechamento do empreendimento
● O UF6 (gás) é transformado em UO2 
(sólido), para que se evite vazamentos
Vazamentos:
● Pressão negativa;
● Tratamento do ar existente no 
prédio;
● Água que vaza é drenada e tratada
● Paredes grossas de aço e concreto
Ações Mitigadoras
Os níveis de radioatividade são 
permanentemente monitorados e 
controlados.
Resíduos de baixa e média atividade: 
há o processamento e armazenagem. 
Resíduos de alta atividade: ficam 
estocados em piscinas de 
resfriamento, depois, parte deles é 
misturada a outros materiais e 
solidificada, resultando em barras de 
vidro. Essa transformação facilita o 
transporte e a estocagem, mas apenas 
diminui os impactos potenciais sobre 
o meio ambiente.
Ações Mitigadoras
Ações Mitigadoras
Segurança dos trabalhadores:
● Trajes de proteção;
● Plano de emergência;
● Limite de exposição à 
radiação;
● Sistema de circuito fechado de 
televisão e sistema de alarme 
para abertura das portas dos 
depósitos
Ações Mitigadoras
Alternativas para o depósito de 
rejeitos:
● Armazenamento em uma 
estrutura geológica estável
● Aumento da eficiência 
energética
● Redução da radioatividade
Países que Despontam 
● Estados Unidos 
● França 
● Japão 
● Rússia 
● Coreia do Sul
● Alemanha 
● Canadá 
● Ucrânia
Estados Unidos 
● Maior gerador de Energia 
nuclear 
● 104 reatores operando no País 
● 20% da matriz energética do 
País 
● Acumulação da década de 60 e 
70 
● 23 propostas para os próximos 
anos 
Fonte: IG São Paulo.Usina Nuclear de Middletown, EUA.
França 
● Segundo maior produtor 
● Maior Dependente de 
energia nuclear 
● 75% da energia consumida no 
País 
● Expansão dos Investimentos 
em 1974 após o choque do 
Petróleo 
Fonte: Gigantes do Mundo, Usina de Gravelines - França 
Japão 
● Início em 1954 para fins pacíficos
● Terceiro maior produtor 
● 43 reatores em operação 
● 55 % da energia consumida no 
País 
● País escasso de recursos naturais 
● importa combustíveis fósseis 
Fonte: Gigantes do Mundo, Usina de Kashiwazaki-Kariwa – Japão 
Usina de Fukushima 
Fonte: Nikkeyweb, Acidente Usina de Fukushima- Japão 
Maior usina solar construída no Japão 
Fonte: Portal de energia, Usina de Kagoshima Nanatsujima
Brasil
● Em 1974 iniciou-se a construção da 
primeira usina, Angra 1.
● Todas se encontram em Angra Dos 
Reis.
● Financiamento por meio de 
empréstimos, gerando dívidas 
bilionárias.
● Responsável por apenas 5% do 
consumo elétrico nacional.
Fonte: Portal Do Professor
Angra dos Reis, RJ
Angra III
● 60% concluída
● Potência estimada de 1,350 
megawatts
● Prioridade do governo 
Bolsonaro
● Prisão de Michel Temer na 
operação Lava Jato
● Realmentevale a pena?
Fonte: Eletrobrás Nuclear
Angra III
Angra II
● Inaugurada em 2001
● Potência de 1,300 megawatts
● Sofreu atrasos
● Alta Rentabilidade
● Em 2009, a unidade foi a 33ª terceira 
em produção de energia entre as 436 
usinas em operação 
internacionalmente 
Fonte: Eletronuclear
Angra I
● Primeira usina nuclear brasileira;
● Início das operações em 1985;
● Potência de 640 megawatts;
● Passou por problemas técnicos;
● Recordista de produção, em 2010 e 
2011.
Fonte: Eletronuclear
http://www.youtube.com/watch?v=x7tavmmTTdg
Futuro da Energia Nuclear no País
● Uso voltado para fins pacíficos
● No setor industrial, da saúde ou pesquisas científicas
● Corresponde a apenas 3% da matriz energética
● Mudanças na legislação de mineração
● Plano de expansão de energia nuclear
Acidentes nucleares: Chernobyl
● Aconteceu em Pripryat, 
Ucrânia, em 1986
● Primeiro a receber grau 7 na 
escala
● Pior Acidente Nuclear da 
história mundial
● Aproximadamente 4 mil 
vítimas Chernobylfonte: Full Energy
Fukushima
● Março de 2011, Japão
● Causado por um terremoto
● Três explosões sucessivas 
em três reatores diferentes
● Segundo a chegar ao nível 7 
na escala
● Nenhuma morte relatada
● Altos níveis de césio na 
região, levando a proibição 
de comercialização de 
alimentos Fukushimafonte: Mundo Nipo
Three Mile Island
● Maior acidente nuclear dos 
Estados Unidos;
● Usina de Three Mile Island, 
na Pensilvânia
● Falha técnica;
● Sem mortos ou feridos
Three Mile Island
fonte: Revista Exame
Seversk
● 1993, Rússia
● Usina Tomsk 7
● Pouco se sabe sobre o acidente, sem 
número de vítimas confirmado
● Antes do acidente a cidade não aparecia 
no mapa, reforçando o interesse do 
governo na confidencialidade
● Hoje a área é fechada e só pode ser 
visitada a convite
Seversk
Fonte: Nuclear Risks
Césio 137
● Aconteceu em 1987, em 
Goiânia
● Descarte incorreto de um 
aparelho de radioterapia
● Envenenamento e morte de 
centenas de pessoas
Goiânia
fonte: G1
Pesquisas Recentes 
Plataforma Flutuante Akademik Lomonosov - Rússia 
Fonte: Divulgação/Rosatom
Pesquisas Recentes 
Robô da empresa Toshiba - Japão 
Fonte: Tecmundo
Estudo de Caso
Usina Nuclear 
Kashiwazaki-Kariwa
- Província de Niigata 220 km a 
noroeste de Tóquio;
- Maior usina nuclear do mundo;
- Capacidade líquida de 7.965 MW;
- 7 reatores de água fervente (5 - 1.100 
MW cada, 2 - 1.356 MW cada;
- Primeira unidade - setembro de 1985;
- Última unidade - julho de 1997;
- Pertence e é operada pela Tokyo 
Electric Power Company (TEPCO).
Fonte: https://petronoticias.com.br/archives/116446
Estação Geradora 
Nuclear Bruce
- Bruce County, Ontário, Canadá;
- Segunda maior usina do mundo;
- Operado pela Bruce Power;
- Capacidade líquida de 6.234MW;
- 8 reatores de água pesada 
pressurizada - de 786MW a 891MW;
- É propriedade da Ontario Power 
Generation (OPG).;
- 04/2018, contratos de US$ 711,9 
milhões por seu projeto Major 
Component Replacement (MCR). Fonte: https://petronoticias.com.br/archives/116446
Usina Nuclear de Kori
- Localizado em Kori, uma vila suburbana em Busan, na Coréia do Sul;
- Terceira maior do mundo;
- Pertence e é operada pela Korea Hydro & Nuclear Power (subsidiária da 
KEPCO);
- Capacidade de gerar 6.040 MW;
- Primeiro reator entrou em operação comercial em 1978;
- 8 reatores, com 6 em operação;
- Um dos reatores restantes foram descomissionado e o outro está em 
reconstrução.
Questões
1. Qual o maior produtor de 
energia nuclear do mundo?
a) França
b) EUA
c) Japão
d) Suécia
Questões
2. Qual a maior usina nuclear do 
mundo e onde fica? 
3. De uma maneira simples, o que 
são os processos de fissão e de 
fusão?
Questões
4. Qual foi o único acidente 
nuclear a atingir escala 7 na 
International Nuclear Event Scale? 
5. Quais são os maiores perigos 
que envolvem a produção de 
energia nuclear? 
Obrigadx!