Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

Energia atômica

Energia atômica

A energia atômica vem do átomo, é a energia que une nêutrons e prótons dos núcleos dos átomos. Sabe-se também como a energia nuclear, que vem do núcleo. O nome energia nuclear é usado porque a maior parte da energia de um átomo reside em seu núcleo.

Duas partes do átomo, o núcleo e a crosta são diferenciados. No córtex, um número indeterminado de elétrons orbita em torno do núcleo. O núcleo é composto de um número indeterminado de nêutrons e prótons. A quantidade de prótons no núcleo determinará o elemento que o átomo é tratado (ferro, hidrogênio, etc.).

Neutrons e nêutrons estão ligados por fortes ligações energéticas. Se esses links forem quebrados, uma energia atômica muito alta será gerada. Neste caso estamos falando de fissão nuclear. Você também pode dar o caso oposto: junte dois átomos diferentes. Nesse caso, seria fusão nuclear: os núcleos se fundem. Você também obtém muita energia atômica.

Combustível nuclear

Para desencadear as reações de fissão nuclear e fusão nuclear e aproveitar sua energia atômica, nem todos os átomos são tecnicamente capazes. No caso de reações de fissão nuclear, que é o tipo de reação atômica usada em todas as usinas de energia nuclear, em curso, de combustível nuclear é o urânio ou plutônio. Os átomos de urânio e plutônio podem ter diferentes configurações. Essas configurações dependem do número de nêutrons que elas têm no núcleo. Cada uma dessas configurações é um isótopo diferente do mesmo átomo.

As diferentes proporções entre os nêutrons e os prótons tornam o núcleo atômico mais ou menos estável. Para nós, que queremos sair, queremos que seja instável.

O urânio pode ser obtido naturalmente. O urânio natural é encontrado com uma composição de isótopos de urânio, alguns deles (poucos) muito instáveis. Para melhorar o desempenho, o urânio natural é submetido a um processo de enriquecimento para obter uma proporção maior do isótopo menos estável. Desta forma, é mais fácil obter uma reação de fissão de átomos na cadeia e, desta forma, aumentar a energia atômica obtida.

Centrais nucleares

Usinas de energia atômica (ou usinas nucleares) são responsáveis por obter a energia atômica do núcleo dos átomos e convertê-la em energia elétrica.

É um processo complicado, mas esquematicamente explicado é muito simples. Todas as usinas atômicas têm um reator nuclear. O reator nuclear encarregado de gerar as reações de fissão dos átomos. Essas reações atômicas geram uma grande quantidade de energia térmica.

Graças às leis da termodinâmica, esse calor pode ser transmitido por convecção térmica a um fluido sem a necessidade de o reator nuclear deixar de ser isolado. Uma vez que o fluido tenha sido deixado com a energia térmica gerada, o calor pode ser transportado. E nós o transportamos para a área da turbina. Na zona da turbina, o fluido quente é usado para gerar vapor, que por sua vez acionará uma turbina. Com a turbina acionada, a energia térmica foi transformada em energia mecânica que nos permitirá gerar energia elétrica. O gerador é responsável por esta última transformação.

Existem muitos tipos de usinas nucleares para o uso de energia atômica, mas conceitualmente todas elas funcionam por meio de um processo similar: a reação nuclear para obter calor, acionar uma turbina e transformar energia mecânica em eletricidade.

Vantagens e desvantagens da energia atómica

A principal vantagem da energia atômica é a grande quantidade de energia que pode ser obtida por kg de combustível.

Outra vantagem não menos importante é que ela não depende de recursos fósseis. O sistema operacional de uma usina atômica é muito semelhante ao de uma usina termelétrica. A diferença é que o calor é obtida por reações nucleares, enquanto no calor térmico é obtido pela queima de combustíveis fósseis. Esses combustíveis fósseis podem ser carvão, petróleo ou gás natural.

A falta de queima de combustíveis fósseis contribui para reduzir o efeito estufa e o aquecimento global.

A principal desvantagem do uso da energia atômica é a gestão do lixo nuclear. O combustível gerado é altamente radioativo e permanece assim por muitos anos. Em segundo lugar, há o problema da segurança. Embora os sistemas de segurança das usinas atômicas sejam muito avançados, há sempre a possibilidade de sofrer um acidente nuclear. Embora os acidentes nucleares sejam escassos, devido à natureza da energia atômica, as consequências são geralmente muito sérias, como no caso do acidente nuclear de Chernobyl ou do acidente nuclear de Fukushima.

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Última revisão: 22 de agosto de 2018

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