A Tecnologia Nuclear é utilizada no processo de aproveitamento da energia nuclear para convertê-la em calor, através da fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais partículas, e da fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo. Nos dois casos, há uma liberação de energia sob a forma de calor devida à redução da massa dos produtos da reação em relação à massa dos reagentes[1].
O QUE É UM REATOR NUCLEAR?[2]
Um reator nuclear é uma câmara de resfriamento hermética, blindada contra a radiação, onde é controlada uma reação nuclear para a obtenção de energia, produção de materiais fissionáveis como o plutônio para armamentos nucleares, propulsão de submarinos e satélites artificiais ou para pesquisas.
De uma forma simples, o reator nuclear produz calor dividindo átomos, diferentemente das estações de energia convencionais, que produzem calor queimando combustível. O calor produzido serve para ferver água, que irá fazer funcionar turbinas a vapor para gerar eletricidade.
Um reator produz grandes quantidades de calor e intensas correntes de radiação neutrônica e gama. Ambas são mortais para todas as formas de vida mesmo em quantidades pequenas.
O reator deve estar rodeado de um espesso escudo de cimento e aço, para evitar fugas prejudiciais de radiação. As matérias radioativas são manejadas por controle remoto e armazenadas em contentores de chumbo, um excelente escudo contra a radiação.
REATORES NUCLEARES DE FISSÃO[3]
Os reatores de fissão produzem energia nuclear em usinas geradoras. No centro do reator, há barras cilíndricas de urânio-235, cujos átomos se desintegram em reações nucleares em cadeia. As reações são intensificadas e diminuídas, ou mesmo interrompidas, por um moderador (usualmente grafite), por barras de boro ou cádmio. As energias dessas reações aquecem água ou dióxido de carbono. Isso produz o vapor. O reator de fissão é alojado no interior de uma cúpula de paredes de concreto. Por segurança, no centro ou núcleo do reator as barras de urânio combustível ficam sob 10,5 m de água. Tipos de reatores nucleares de fissão:
LWR - utilizam como refrigerante e moderador a água leve (água comum) e, como combustível, o urânio enriquecido. Os mais utilizados são os BWR (reator de água em ebulição) e os PWR (reatores de água a pressão), estes últimos considerados atualmente como padrão.
CANDU - utilizam como moderador água pesada (cuja molécula é composta por dois átomos de deutério e um átomo de oxigênio) e, como refrigerante, água comum (água leve). Como combustível, usam urânio comum.
FBR - utilizam nêutrons rápidos no lugar de térmicos para o processo da fissão. Como combustível utilizam plutônio e, como refrigerante, sódio líquido. Este reator não necessita de moderador.
HTGR - usa uma mistura de tório e urânio como combustível. Como refrigerante, utiliza o hélio e, como moderador, grafite.
RBMK - sua principal função é a produção de plutônio, e como subproduto gera eletricidade. Utiliza grafite como moderador, água como refrigerante e urânio enriquecido como combustível. Pode recarregar-se durante o funcionamento. Apresenta um coeficiente de reatividade positivo.
ADS - utiliza uma massa subcrítica de tório. A fissão é produzida pela introdução de nêutrons no reator de partículas através de um acelerador de partículas. Ainda se encontra em fase de experimentação, e uma de suas funções fundamentais será a eliminação de resíduos nucleares produzidos em outros reatores de fissão.
REATORES NUCLEARES DE FUSÃO
Para alcançar as temperaturas necessárias para a fusão nuclear, os átomos de hidrogênio são aquecidos em um reator de fusão que servem para fundir os núcleos de átomos diferentes, a fim de que se transformem em um único núcleo maior. Os núcleos dos átomos são separados dos elétrons (partículas com carga elétrica negativa) e se forma um tipo especial de matéria chamado plasma. Para que os núcleos separados de hidrogênio possam se fundir, o plasma deve ser conservado a temperatura de aproximadamente 14.000.000°C. O campo eletromagnético dentro do reator mantém as altas temperaturas necessárias para a fusão nuclear. A tecnologia para a execução desse equipamento ainda está em estágio experimental[4].
ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
A procura da tecnologia nuclear no Brasil começou na década de 50, com Almirante Álvaro Alberto, que entre outros feitos criou o Conselho Nacional de Pesquisa, em 1951, e que importou duas ultra-centrifugadoras da Alemanha para o enriquecimento do urânio, em 1953.
A decisão da implementação de uma usina nuclear no Brasil aconteceu em 1969. E que em nenhum momento se pensou numa fonte para substituir a energia hidráulica, da mesma maneira que também após alguns anos, ficou bem claro que os objetivos não eram simplesmente o domínio de uma nova tecnologia. O Brasil estava vivendo dentro de um regime de governo militar e o acesso ao conhecimento tecnológico no campo nuclear permitiria desenvolver não só submarinos nucleares mas também armas atômicas.
Em 1974, as obras civis da Usina Nuclear de Angra 1 estavam em pleno andamento quando o Governo Federal decidiu ampliar o projeto, autorizando a empresa Furnas a construir a segunda usina.
Mais tarde, em 1975, com a justificativa de que o Brasil já mostrava falta de energia elétrica para meados dos anos 90 e início do século 21, uma vez que o potencial hidroelétrico já se apresentava quase que totalmente instalado, foi assinado na cidade alemã de Bonn o Acordo de Cooperação Nuclear, pelo qual o Brasil compraria oito usinas nucleares e possuiria toda a tecnologia necessária ao seu desenvolvimento nesse setor.
Desta maneira o Brasil dava um passo definitivo para o ingresso no clube de potências atômicas e estava assim decidido o futuro energético do Brasil, dando início à Era Nuclear Brasileira.
[1] SILVARES, Otavio de Mattos. Conversão de Energia Nuclear. Instituto Mauá de Tecnologia. Disponível em: http://blog.maua.br/2011/03/reatores-nucleares/. Acesso em: 28 mar. 2011.
[2] REATOR NUCLEAR. In: WIKIPÉDIA, a enciclopédia livre. Flórida: Wikimedia Foundation, 2011. Disponível em: <http://pt.wikipedia.org/w/index.php?title=Reator_nuclear&oldid=24553575>. Acesso em: 28 mar. 2011.
[3] Ibidem.
[4] FUSÃO NUCLEAR. In: COLADAWEB. Disponível em: <http://www.coladaweb.com/fisica/fisica-nuclear/fusao-nuclear>. Acesso em: 28 mar. 2011.
