O principal uso da energia nuclear é a geração de energia elétrica.
No entanto, existem muitas outras aplicações nas quais a tecnologia nuclear é utilizada direta ou indiretamente.
Ao trabalhar com diferentes isótopos do mesmo elemento, a tecnologia nuclear pode ser utilizada para outras aplicações em diversos campos.
Os principais usos da energia nuclear são os seguintes:
1. Geração de eletricidade
O uso mais importante e conhecido da energia nuclear é a geração de eletricidade em usinas nucleares.
Após a Segunda Guerra Mundial, os reatores nucleares ganharam um novo uso: gerar eletricidade a partir da fissão nuclear de átomos de urânio.
Uma usina nuclear é uma instalação capaz de converter a energia atômica contida nos átomos de urânio para gerar eletricidade. O processo para obter esta conversão é o resultado de um processo termodinâmico e mecânico. O urânio é um dos elementos mais instáveis da tabela periódica de elementos, o que o torna ideal para esse fim.
A princípio, o reator nuclear gera reações de fissão dos núcleos atômicos de urânio, emitindo grande quantidade de energia térmica. Com toda essa energia térmica, obtém-se vapor de alta pressão para acionar as turbinas a vapor da usina. Desta forma, obtém-se energia mecânica para alimentar o gerador elétrico e converter a energia cinética do eixo em energia elétrica.
2. Processos industriais
A tecnologia nuclear adquire grande importância no setor industrial. Em particular, é usado em:
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Desenvolvimento e melhoria de processos.
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Medidas.
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Automação.
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Controle de qualidade.
É utilizado como pré-requisito para a automação completa de linhas de produção de alta velocidade. Esta tecnologia é aplicada à pesquisa de processos, mistura, manutenção e estudo de desgaste e corrosão de instalações e máquinas.
A tecnologia nuclear também é utilizada na fabricação de plásticos e na esterilização de produtos descartáveis.
3. Armas militares e desenvolvimento de bombas atômicas
Uma arma é um instrumento usado para atacar ou defender-se. Armas nucleares são aquelas armas que utilizam tecnologia nuclear.
A origem do desenvolvimento da energia nuclear ocorreu durante a Segunda Guerra Mundial com objetivos bélicos. Após um alerta de Albert Einstein, o presidente dos Estados Unidos deu início ao que viria a ser chamado de Projeto Manhattan. O objetivo do projeto era desenvolver a bomba atômica.
Dependendo do papel que a tecnologia nuclear desempenha na arma, dois tipos de armas nucleares são diferenciados:
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Armas nucleares que utilizam energia nuclear para explodir, como seria o caso da bomba atômica.
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Aplicações que utilizam tecnologia nuclear para se impulsionarem. Esta segunda categoria inclui cruzadores, porta-aviões, submarinos...
4. Medicina nuclear
Uma das aplicações mais importantes da energia nuclear após a geração de eletricidade é a sua utilização para tratar e diagnosticar doenças: a medicina nuclear.
A radiação ionizante permite a obtenção de imagens do interior dos pacientes, auxiliando no diagnóstico de doenças. Essas radiações também são usadas para tratar doenças como o câncer, pois têm a capacidade de destruir células tumorais.
Um em cada três pacientes que frequentam um hospital num país industrializado recebe os benefícios de algum tipo de procedimento de medicina nuclear.
Alguns exemplos do uso da medicina nuclear são:
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Uso de radiofármacos
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Técnicas como radioterapia para tratamento de tumores malignos
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Uso da teleterapia no tratamento do câncer
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Biologia radiológica que permite a esterilização de produtos médicos.
5. Agricultura e controlo de pragas
A aplicação de isótopos à agricultura permitiu aumentar a produção agrícola em países menos desenvolvidos.
A tecnologia nuclear é muito útil em:
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Controle de pragas de insetos
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Uso máximo de recursos hídricos
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Melhoria de variedades de culturas
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Estabelecimento das condições necessárias para otimizar a eficácia dos fertilizantes e da água.
6. Comida
No que diz respeito aos alimentos, as técnicas nucleares desempenham um papel fundamental na preservação dos alimentos.
A aplicação de isótopos permite aumentar consideravelmente a preservação dos alimentos. Atualmente, mais de 35 países permitem a irradiação de alguns alimentos.
7. Meio Ambiente
A aplicação de isótopos permite determinar as quantidades exatas de substâncias poluentes e os locais onde ocorrem, bem como as suas causas.
Além disso, o tratamento por feixe de elétrons reduz as consequências ambientais e de saúde do uso em larga escala de combustíveis fósseis.
A utilização da energia nuclear contribui de forma mais eficaz do que outras técnicas para a resolução de problemas como o efeito estufa e a chuva ácida.
8. Outros usos da energia nuclear
A energia nuclear também é utilizada na datação de elementos arqueológicos. Este processo é possível graças às propriedades de fixação do isótopo carbono-14 em ossos, madeira ou resíduos orgânicos.
Também é usado em Geofísica e Geoquímica. Estas ciências aproveitam materiais radioativos naturais para estabelecer datas de depósitos de rochas, carvão ou petróleo.
Outros usos da tecnologia nuclear ocorrem em disciplinas como hidrologia, mineração ou indústria espacial.