Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio (demonstrado por Albert Einstein) que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento, podendo transformar-se em outro ou em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros deve-se provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras. Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor:
1) Fissão: O núcleo de um elemento químico pesado (urânio, plutônio ou tório) bombardeado por um nêutron divide-se em duas partes maiores e alguns nêutrons, sofrendo uma cisão denominada FISSÃO e a soma das massas resultantes tem massa inferior à soma das massas do núcleo bombardeado e do nêutron.
2) Fusão ou Reação Termonuclear: O núcleo de um elemento químico leve [isótopos do H2 (deutério e trítio)] recebe um nêutron ou dois núcleos de elementos leves [isótopos do H2 (deutério e trítio), He e Li], que se fundem, produzindo, em ambos os casos, um elemento químico mais pesado, mas as partes resultantes da fusão têm massa inferior à soma dos elementos iniciais.
A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Brasil, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia, entre outros. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis. A nova geração de usinas nucleares, denominada G3+, incorpora conceitos de segurança passiva, pelos quais todos os sistemas de segurança da usina são passivos, o que as tornam intrinsecamente seguras. A próxima geração (G4), ainda em projeto conceitual, será baseada nos chamados Reatores Rápidos, que podem usar combustível já utilizado nas usinas atuais e reprocessados. O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até obter-se o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogênio se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil. A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar as elevadas temperaturas a ele associadas. Um meio é a utilização do confinamento magnético.Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas por não gerarem gases de efeito estufa. Usinas nucleares
O elemento fundamental é o reator que é comparável a uma fornalha onde utilizamos o combustível nuclear para a produção do calor que vai aquecer na caldeira a água, gerando vapor para a turbina, e esta turbina, por sua vez, moverá o gerador que produz a energia elétrica. O conjunto é uma máquina térmica com a fornalha substituída pelo reator nuclear. O combustível produz o calor pela fissão e necessita de um Refrigerante, que é o veículo pelo qual o calor é retirado do reator de modo a aquecer a água e transformá-la no vapor, que acionará a turbina.
O moderador serve para diminuir a velocidade dos nêutrons que intervêm na reação nuclear, tornando-os lentos a fim de aumentar a probabilidade de ocorrência de fissão. A moderação pode ser feita pela injeção de boro no circuito primário ou pelo uso de barras de controle.
Reatores nucleares não explodem como bombas nucleares, porque foram construídos com características diferentes. O nível de enriquecimento do combustível nuclear (3%) não é suficiente para isto. O que pode acontecer é uma explosão de origem térmica, causada por perda do controle da reação e deficiência dos sistemas de refrigeração do vaso do reator.
1) Fissão: O núcleo de um elemento químico pesado (urânio, plutônio ou tório) bombardeado por um nêutron divide-se em duas partes maiores e alguns nêutrons, sofrendo uma cisão denominada FISSÃO e a soma das massas resultantes tem massa inferior à soma das massas do núcleo bombardeado e do nêutron.
2) Fusão ou Reação Termonuclear: O núcleo de um elemento químico leve [isótopos do H2 (deutério e trítio)] recebe um nêutron ou dois núcleos de elementos leves [isótopos do H2 (deutério e trítio), He e Li], que se fundem, produzindo, em ambos os casos, um elemento químico mais pesado, mas as partes resultantes da fusão têm massa inferior à soma dos elementos iniciais.
A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Brasil, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia, entre outros. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis. A nova geração de usinas nucleares, denominada G3+, incorpora conceitos de segurança passiva, pelos quais todos os sistemas de segurança da usina são passivos, o que as tornam intrinsecamente seguras. A próxima geração (G4), ainda em projeto conceitual, será baseada nos chamados Reatores Rápidos, que podem usar combustível já utilizado nas usinas atuais e reprocessados. O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até obter-se o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogênio se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil. A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar as elevadas temperaturas a ele associadas. Um meio é a utilização do confinamento magnético.Considerada como vilã no passado, a Energia Nuclear passou gradativamente a ser defendida por ecologistas por não gerarem gases de efeito estufa. Usinas nucleares
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O moderador serve para diminuir a velocidade dos nêutrons que intervêm na reação nuclear, tornando-os lentos a fim de aumentar a probabilidade de ocorrência de fissão. A moderação pode ser feita pela injeção de boro no circuito primário ou pelo uso de barras de controle.
Reatores nucleares não explodem como bombas nucleares, porque foram construídos com características diferentes. O nível de enriquecimento do combustível nuclear (3%) não é suficiente para isto. O que pode acontecer é uma explosão de origem térmica, causada por perda do controle da reação e deficiência dos sistemas de refrigeração do vaso do reator.
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