Energia Nuclear - PI2012

Energia Nuclear - PI2012

(Parte 2 de 3)

2.3-FATOS DA HISTÓRIA NO USO DA ENERGIA NUCLEAR 1896–Descoberta da radioatividade;

1898 - Isolados o polônio e o rádio. Descoberta a radiação gama;

1902 - Confirmada a desintegração radioativa espontânea;

1910 - Uso ingênuo a de materiais;

1920 - radioativos na medicina e indústria; 1911 - Concebida a idéia de usar traçadores radioativos;

1926 - Uso de radiação para o tratamento de câncer;

1934 - Primeiro radionuclídeo artificial. Primeira fissão do urânio com nêutrons;

1936 - Uso em terapia de radioisótopos produzidos em cíclotron;

1939 - Carta de Einstein sobre a possibilidade de os alemães construírem a bomba atômica; 1941 - Início do programa nuclear norte-americano;

1942 - Início da construção de um reator nos Estados Unidos;

1945 - Lançamento das bombas atômicas sobre Hiroshima e Nagasaki;

1967 - Brasil assina Tratado para a Proscrição de Armas Nucleares na América Latina e Caribe;

1968 - Estabelecido pela AIEA o Tratado de Não-proliferação;

1972 - Assinado com os Estados Unidos acordo para a construção de Angra 1;

1981 - Autorizado funcionamento provisório de Angra 1;

1982 - Brasil passa a produzir bolo amarelo (yellow cake);

1984 - Angra 1 entra em operação comercial;

1987 - Brasil inicia produção de urânio enriquecido. Acidente em Goiânia com césio- 137 1988 - Inaugurado o reator MB/01 concebido e construído no Brasil;

1991 - Brasil e Argentina assinam acordo para uso pacífico da energia nuclear;

1994 - Entra em vigor o Tratado para a Proscrição de Armas Nucleares na América Latina e Caribe;

1995 - Brasil passa a produzir o radiofármaco tálio-201;

2000 - Início de operação de Angra 2; 2004 - Entra em operação a usina de enriquecimento nuclear em Resende (RJ).

3-APLICAÇÕES DA ENERGIA NUCLEAR

3.1-Usos na indústria

A indústria é uma das maiores usuárias das técnicas nucleares no Brasil, respondendo por cerca de 30% das licenças para utilização de fontes radioativas.

Elas são empregadas principalmente para a melhoria da qualidade dos processos nos mais diversos setores industriais. As principais aplicações são na medição de espessuras e de vazões de líquidos, bem como no controle da qualidade de junções de peças metálicas.

As fontes mais utilizadas são o cobalto-60, o irídio-192, o césio-137 e o amerício-241. A facilidade de penetração da radiação em diversos materiais, bem como a variação de sua atenuação com a densidade do meio que atravessa, tornam seu uso conveniente em medidores de nível, espessura e umidade. Na indústria de papel, esses medidores são utilizados para garantir que todas as folhas tenham a mesma espessura (padrão de gramatura), para atender às exigências de qualidade do mercado mundial, enquanto, na indústria de bebidas, a radiação é usada para controle de enchimento de vasilhames.

Outro uso importante das radiações nucleares está na aplicação de traçadores radioativos. Nesse método, uma substância com material radioativo é injetada em um meio, e é feito um acompanhamento de seu comportamento nos processos que se deseja observar. Traçadores radioativos também têm sido cada vez mais utilizados para detectar problemas de vazamentos e mau funcionamento em grandes plantas da indústria química, permitindo economia de tempo e de dinheiro.

Na exploração de petróleo, fontes de nêutrons são utilizadas em processos para determinar o perfil do solo, enquanto outras podem auxiliar a distinguir, nesse processo, a quantidade de água, gás e óleo existentes no material extraído, facilitando e barateando o processo de exploração.

Cada vez mais utilizados, os irradiadores industriais são instalações com compartimentos onde o material a ser tratado é exposto à radiação que irá matar bactérias e microrganismos, podendo ser usado como um processo de esterilização. Existem no mundo hoje cerca de 160 irradiadores industriais funcionando, sendo seis no Brasil. Essas instalações são utilizadas para irradiar e esterilizar materiais cirúrgicos, remédios, alimentos, materiais de valor histórico etc.

O cobalto-60 é o material mais utilizado como fonte de radiação. A exposição à radiação gama não contamina os materiais irradiados nem os transforma em materiais radioativos. Portanto, ao cessar o processo, não existe mais radiação nos materiais. Leva grande vantagem sobre substâncias químicas que são, às vezes, usadas para o mesmo fim e que deixam resíduos tóxicos. Também leva vantagem sobre a esterilização com calor – na qual os materiais são submetidos a altas temperaturas –, uma vez que a técnica permite a irradiação de materiais plásticos, como seringas e fios cirúrgicos, sem afetar sua integridade.

Nos alimentos para consumo humano, a radiação gama elimina microrganismos patogênicos, como a Salmonella typhimurium. A irradiação de frutas, além de suprimir infestações indesejadas, eleva a vida útil do produto e aumenta o tempo para seu consumo, ao contrário da desinfecção com calor, que acelera o processo de amadurecimento.

4-ACIDENTES NUCLEARES.

Chernobyl, 26 de abril de 1986

O reator número 4 da usina soviética de Chernobyl, na Ucrânia, explodiu durante um teste de segurança, causando a maior catástrofe nuclear civil da história e deixando mais de 25 mil mortos, segundo estimativas oficiais. O acidente recebeu a classificação de nível máxima, 7. O combustível nuclear queimou durante 10 dias, jogando na atmosfera radionuclídeos de uma intensidade equivalente a mais de 200 bombas atômicas iguais à que caiu em Hiroshima. Três quartos da Europa foram contaminados.

Em Three Mile Island (Pensilvânia), uma falha humana impediu o resfriamento normal de um reator, cujo centro começou a derreter. Os dejetos radioativos provocaram uma enorme contaminação no interior do recinto de confinamento, destruindo 70% do núcleo do reator. Um dia depois do acidente, um grupo de ecologistas mediu a radioatividade em volta da usina. Sua intensidade era oito vezes maior que a letal. Cerca de 140 mil pessoas foram evacuadas das proximidades do local. O acidente foi classificado no nível 5 da escala internacional de eventos nucleares (INES), que vai de 0 a 7.

Japão, 12 de março de 2011

O terremoto de 9 pontos da Escala Richter que atingiu o Japão em 1 de março, causou estragos na usina nuclear Daiichi, em Fukushima, cerca de 250 quilômetros ao norte de Tóquio. Explosões em três dos seis reatores da usina deixaram escapar radiação em níveis que se aproximam do preocupante, segundo as autoridades japonesas.O acidente foi classificado no nível 5 da escala internacional de eventos nucleares (INES) pelas autoridades japonesas.

EUA, agosto de 1979

Um vazamento de urânio em uma instalação nuclear secreta perto de Erwin (Tennessee) contaminou cerca de mil pessoas.

Japão, janeiro-março de 1981

Quatro vazamentos radioativos na usina nuclear de Tsuruga, uma cidade na província de Fukui, a 300 quilômetros de Tóquio, deixaram 278 pessoas contaminadas por radiação.

Rússia, abril de 1993Uma explosão na usina de reprocessamento de combustível irradiado em Tomsk-7,

cidade secreta da Sibéria Ocidental, provocou a formação de uma nuvem e a projeção de matérias radioativas. O número de vítimas é desconhecido. A cidade, hoje chamada de Seversk, é fechada e só pode ser visitada a convite. Possui diversos reatores nucleares e indústrias químicas para separação, enriquecimento e reprocessamento de urânio e plutônio.Japão, março de 1997

A usina experimental de reprocessamento de Tokai (nordeste de Tóquio) foi parcialmente paralisada depois de um incêndio e de uma explosão que contaminou 37 pessoas, em um acidente ocorrido no dia 1 de março de 1997.

Japão, setembro de 1999

A mesma usina voltou a ser palco de um novo acidente nuclear em 30 de setembro de 1999, devido a erro humano, provocando a morte de dois técnicos. Mais de 600 pessoas, funcionários e habitantes dos arredores, foram expostos à radiação e cerca de 320 mil pessoas foram evacuadas. Os dois técnicos haviam provocado uma reação nuclear descontrolada, Ao utilizar uma quantidade de urânio muito superior à prevista durante o processo de fabricação.

Japão, 9 de agosto de 2004

Na usina nuclear de Mihama, a 320 quilômetros

a oeste de Tóquio, um vapor não radioativo vazou por um encanamento que se rompeu em seguida, ao que parece, por uma grande corrosão, provocando a morte de cinco funcionários por queimaduras.

França, 23 de julho de 2008

Durante uma operação de manutenção realizada em um dos reatores da usina nuclear de Tricastin, no sul da França, substâncias radioativas vazaram, contaminando muito levemente uma centena de empregados. Segundo autoridades francesas, as substâncias chegaram a atingir dois rios próximos ao local. Autoridades chegaram a proibir o consumo de água e a prática de pesca e esportes nos rios.

5-AS USINAS NUCLEARES

A Usina Nuclear é uma instalação industrial que tem por finalidade produzir energia elétrica a partir de reações nucleares. As reações nucleares de elementos radioativos produzem uma grande quantidade de energia térmica.

Geralmente, as usinas nucleares são construídas por um envoltório de contenção feito de ferro armado, concreto e aço, com a finalidade de proteger o reator nuclear de emitir radiações para o meio ambiente.O elemento mais utilizado para a produção dessa energia é o urânio.

5.1-Fases de uma usina nuclear

Como mostra a figura abaixo, uma usina nuclear é formada basicamente por três fases, a primária, a secundária e a refrigeração. Inicialmente, o urânio é colocado no vaso de pressão. Com a fissão, há a produção de energia térmica. No sistema primário, a água é utilizada para resfriar o núcleo do reator nuclear.No sistema secundário, a água aquecida pelo sistema primário transforma-se em vapor de água em um sistema chamado gerador de vapor. O vapor produzido no sistema secundário é aproveitado para movimentar a turbina de um gerador elétrico.

O vapor de água produzido no sistema secundário é então transformado em água através de um sistema de condensação, ou seja, através de um condensador que, por sua vez, é resfriado por um sistema de refrigeração de água. Esse sistema bombeia água do mar, água fria, através de circuitos de resfriamento que ficam dentro do condensador

Por fim, a energia que é gerada através de todo o processo de fissão nuclear chega às residências por redes de distribuição de energia elétrica.

6-ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL

O Brasil tem um programa amplo de uso de energia nuclear para fins pacíficos. Cerca de 3 mil instalações estão em funcionamento, utilizando material ou fontes radioativas para inúmeras aplicações na indústria, saúde e pesquisa. No ano passado, o número de pacientes utilizando radiofármacos foi superior a 2,3 milhões, em mais de 300 hospitais e clínicas em todo o país, com um crescimento anual da ordem de 10% nos últimos 10 anos. Novos ciclotrons, que permitem a produção de radioisótopos para o uso de técnicas nucleares avançadas, foram instalados em São Paulo e no Rio de Janeiro – a CNEN irá instalar, nos próximos anos, ciclotrons em Belo Horizonte e Recife, para tornar disponível essa tecnologia à população dessas regiões.

A produção de radioisótopos por reatores também tem aumentado, graças à modernização dos equipamentos e da melhoria dos métodos de produção. Novas técnicas de combate ao câncer, com maior eficácia e menos efeitos colaterais, têm surgido, fazendo aumentar a procura pelos radiofármacos, de forma que a demanda sempre supera a produção brasileira. O uso de técnicas com materiais radioativos na indústria tem aumentado com a modernização dos equipamentos importados e com a sofisticação das técnicas de controle de processos e de qualidade.

A demanda por controle de qualidade leva a indústria a utilizar cada vez mais os processos de análise não destrutiva com radiações. Na área de geração de energia, o Brasil é um dos poucos países do mundo a dominar todo o processo de fabricação de combustível para usinas nucleares. O processo de enriquecimento isotópico do urânio por ultracentrifugação, peça estratégica dentro do chamado ciclo do combustível nuclear, é totalmente de domínio brasileiro.

Hoje, o combustível utilizado nos reatores de pesquisa brasileiros pode ser totalmente produzido no país. Entretanto, comercialmente ainda fazemos a conversão e o enriquecimento no exterior. As reservas brasileiras de urânio já confirmadas são de 300 mil toneladas e estão entre as seis maiores do mundo. Em termos energéticos, mesmo com apenas uma terça parte do país prospectado, essas reservas são da mesma ordem de grandeza daquelas atualmente existentes em petróleo e seriam suficientes para manter em funcionamento 10 reatores equivalentes aos existentes – Angra 1 e Angra 2 – por cerca de 100 anos. O funcionamento dessas duas usinas foi importante no período de falta de energia no Brasil.

O Ministério da Ciência e Tecnologia coordenou um grupo de trabalho encarregado de rever o programa nuclear e formular planos de médio prazo. O grupo apresentou um plano realista para ser executado em 18 anos e que objetiva o fortalecimento de todas as atividades, inclusive a aquisição de novos reatores para chegar em 2022 com, pelo menos, a mesma participação nuclear (4%) na matriz energética brasileira. A proposta encontra-se em análise na presidência da República.

6.1-A GERAÇÃO NUCLEAR DE ENERGIA ELÉTRICA NO BRASIL

Não há um consenso no Brasil a respeito da opção nuclear, mas sim visões diferentes. Entretanto, prevalece ainda uma influência das críticas feitas nos anos 1970/1980 ao programa nuclear dos governos militares, especialmente ao Acordo Nuclear de 1975 com a Alemanha, que tinha por objetivo construir oito reatores de 1.300 MW cada um até 1990 e transferir a tecnologia do ciclo do combustível. Para isso foi criada a Nuclebrás, estatal brasileira que se associou à Siemens alemã, formando uma série de subsidiárias no Brasil. As críticas foram justificadas pelos fatos. Hoje mais de trinta anos depois, apenas um reator do Acordo, o de Angra I, foi construído (Angra I era anterior, da Westinghouse) e a tecnologia de jet nozzle para enriquecimento de urânio não funcionou. AMarinha desenvolveu depois com sucesso o enriquecimento por ultracentrífugas dentro do projeto de um submarino nuclear, que inclui o desenvolvimento de um pequeno reator PWR para propulsão naval, ainda não concretizado. A tecnologiado enriquecimento está sendo transferido para as Indústrias Nuclearesdo Brasil (INB).

O debate praticamente cessou nos anos 1990. Aparentemente esses anos não foram muito ativos na área nuclear no Brasil, pois o tema saiu da mídia. Entretanto, isso não é bem verdade. No governo Collor, foi eliminado o projeto secreto de um teste nuclear na base de Cachimbo, denunciado por relatório da Sociedade Brasileira de Física. O Brasil ratificou o Tratado de Tlatelolco, de desnuclearização da América Latina, implementou a Agência Brasileiro-Argentina de Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC), uma agência para inspeções mútuas de instalações nucleares brasileiras e argentinas. O presidente Fernando Henrique assinou o Tratado de Não Proliferação de Armas Nucleares (TNP) e o Brasil integrou, com a Suécia e outros países, a coalizão por uma nova agenda dentro do TNP, para redução e posterior eliminação dos arsenais nucleares das potências militares. Infelizmente essa redução não está se dando. A Nuclebrás e suas subsidiárias foram desfeitas, restando basicamente a Nuclebrás Engenharia (Nuclen) e a Fábrica de Equipamentos Pesados (Nuclep) em Itaguaí. O restante foi incorporado à INB, em especial as instalações de fabricação de combustível nuclear em Resende, para a qual se transfere a tecnologia de enriquecimento de urânio desenvolvida pela Marinha. A INB e a Nuclep pertencem ao Ministério de Ciência e

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