Usina Nuclear

Usina Nuclear

Usina nuclear é uma instalação industrial empregada para produzir electricidade a partir de energia nuclear. Uma usina pode apresentam um ou mais reatores, que são compartimentos impermeáveis à radiação, em seu interior centenas de varetas contendo material radioativo (em geral o urânio) são fissionadas, liberando muito calor. Este calor é empregado por um ciclo termodinâmico convencional para mover um alternador e produzir energia eléctrica.

No processo de decomposição radioactiva, estabelece-se uma reação em cadeia que é sustentada e moderada , e é chamada de fissão nuclear.

A Fissão Nuclear acontece quando um átomo (geralmente de urânio U-235) é bombardeado com nêutrons.

Então, este átomo ficará com uma massa maior, tornando-se muito instável. Por causa da instabilidade, ele se dividirá em dois novos átomos

No caso do urânio, se dividirá em criptônio (Kr) e bário (Ba) e mais alguns nêutrons que não ficarão em nenhum átomo. Esses nêutrons livres vão se chocar em outros átomos, gerando assim a reação em cadeia.

Este calor gerado irá aquecer a água (totalmente pura) que fica dentro do reator. Ela pode chegar á 1500°C a uma pressão de 157atm. Essa água quente irá seguir por tubos, até o vaporizador, depois volta ao reator.No vaporizador, uma outra quantidade de água será fervida, pelo calor de tubos onde passam a água extremamente quente do reator. O vapor gerado sairá por canos, até onde ficam localizadas as turbinas e o gerador elétrico.

O vapor d’água pode girar as pás das turbinas a uma velocidade de 1800rpm. Depois que o vapor executar sua função, ele segue para o condensador, onde vai virar água novamente e retornar ao vaporizador. Para que o condensador transforme o vapor do circuito secundário em água, é necessário que ele seja abastecido de água fria. Essa água fria pode vir de rios e lagos próximos. Ao passar pelo condensador, esta água fica quente, necessitando ser resfriada nas torres de resfriamento.

Questões de Segurança

Uma usina nuclear é munido de vários sistemas de segurança, que entram em ação automaticamente em casos de emergência. O principal deles é o sistema que neutraliza a fissão nuclear dentro do reator. São centenas de barras, feitas de materiais não fissionáveis (isto é, mesmo absorvendo nêutrons livres, não se dividem), como boro e cádmio, que são injetadas no meio reacionário. O reator fica envolvido por uma cápsula de 3 cm de espessura, feita de aço. O edifício é protegido com paredes de 70 cm, feitas de concreto e estrutura de ferro e aço, e podem agüentar ataques terroristas (mísseis aviões).

Existem também órgãos internacionais, que vistoriam periodicamente as usinas nucleares, em busca de irregularidades, falhas, etc.

Vantagens

- O combustível é barato e pouco (em comparação com outras fontes de energia).

-É independente de condições ambientais/climáticas (não depende do sol, como usinas solares, ou da vazão de um rio, no caso das hidroelétricas).

-A poluição gerada (diretamente) é quase inexistente.

- Não ocupa grandes áreas.

- A quantidade de lixo produzido é bem reduzido.

- O custo da energia gerada fica em torno de 40 dólares por MW, mais caro que a energia das hidroelétricas, mas mais barato que a energia das termoelétricas, usinas solares, eólica, etc.

Desvantagens

-Alto custo de construção, em razão da tecnologia e segurança empregadas .Mesmo com todos os sistemas de segurança, há sempre o risco de o reator vazar ou explodir, liberando radioatividade na atmosfera nas terras próximas, num raio de quilômetros.

-A fissão nuclear resulta na produção de outros elementos químicos, como plutônio. Este é usado na produção de bombas atômicas. Por isso, órgãos controladores internacionais (e americanos), tentam impedir que certos países (atualmente, o Iraque e Coréia do Norte), dominem a tecnologia nuclear.

- O lixo radioativo, ainda não existe soluções eficientes para seu tratamento, que atualmente é depositado em desertos, fundo de oceanos ou dentro de montanhas (existem projetos para enviar o lixo para o Sol, o que poderia ser a solução definitiva, mas muito cara e também perigosa).

Para os ambientalistas, o destino do lixo radioativo é o principal motivo deles serem contra a energia nuclear, já que ainda não se tem uma solução definitiva, e pouco se sabe das conseqüências da radiação para o meio ambiente. Alguns anos após a explosão de Chernobyl, na Ucrânia, milhares de pessoas desenvolveram doenças estranhas, que são atribuídas à radioatividade na região.

Aplicação civil

A fissão nuclear do uranio 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 percentagem da energia nuclear na geração de energia mundial é de 6,5 % (1998,UNDP) e de 16 % na geração de energia elétrica. No mês de janeiro 2009 estavam em funcionamento 210 usinas nucleares em 31 países com ao todo 438 reatores produzindo a potencia eletrica total de 372 GW.

Os programas nucleares existentes no mundo hoje podem ser divididos em três: estacionários, em expansão e interrompidos.

Os estacionários são programas de países que optaram por não aumentar seu parque nuclear, por motivações políticas, econômicas ou ambas. Até 2007, estavam nessa categoria países como França, Estados Unidos, Reino Unido, Alemanha, Suécia e Bélgica. No início de 2008, o governo britânico deu sinais de que retomaria os investimentos em usinas nucleares no país, mas ainda não existem projetos concretos em andamento.

Os programas em expansão são aqueles que estão em fase de planejamento ou de instalação de novas usinas atômicas. Existem em países como Japão, Coréia, China, Índia, Rússia e outras nações do leste europeu, além da África do Sul, que está pesquisando a tecnologia de reatores