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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 mantém nêutrons e prótons unidos pelos núcleos dos átomos. Também é conhecida como 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 diferem, o núcleo e a crosta. Um número indeterminado de elétrons orbita na crosta ao redor do núcleo. O núcleo é constituído por um número indeterminado de nêutrons e prótons. A quantidade de prótons no núcleo determinará o elemento sobre o qual o átomo (ferro, hidrogênio etc.).

Nêutrons e nêutrons são ligados por fortes ligações de energia. Se essas ligações são quebradas, uma energia muito alta é gerada, energia atômica. Nesse caso, estamos falando de fissão nuclear. O oposto também pode ser o caso: junte dois átomos diferentes. Nesse caso, seria a fusão nuclear: os núcleos se fundem. Uma grande quantidade de energia atômica também é obtida.

Combustível nuclear

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

As diferentes proporções entre nêutrons e prótons tornam o núcleo atômico mais ou menos estável. Nós, que queremos dividir, estamos interessados ​​em 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. Dessa maneira, é mais fácil obter uma reação de fissão dos átomos da cadeia e, dessa maneira, aumentar a energia atômica obtida.

Usinas atômicas

As usinas atômicas (ou usinas nucleares) são responsáveis ​​por obter energia atômica do núcleo dos átomos e convertê-la em energia elétrica.

É um processo complicado, mas explicado esquematicamente, é muito simples. Todas as plantas atômicas possuem 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 ser isolado. Depois que o fluido é deixado com a energia térmica gerada, o calor pode ser transportado. E nós o transportamos para a área da turbina. Na área da turbina, o fluido quente é usado para gerar vapor, que por sua vez aciona uma turbina. Com a turbina alimentada, a energia térmica foi transformada em energia mecânica que nos permitirá gerar energia elétrica. O gerador é responsável por essa última transformação.

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

Vantagens e desvantagens da energia atômica

O uso de energia atômica implica vantagens e desvantagens que devem ser levadas em consideração.

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

Outra vantagem não menos importante é que 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 obtido por meio de reações nucleares, enquanto na central térmica o calor é obtido pela queima de combustíveis fósseis. Esses combustíveis fósseis podem ser carvão, petróleo ou gás natural.

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

A principal desvantagem do uso de energia atômica é o gerenciamento de resíduos nucleares. O combustível gerado é altamente radioativo e permanece assim por muitos anos. Segundo, há o problema de segurança. Apesar de os sistemas de segurança das usinas nucleares serem muito avançados, há sempre a possibilidade de sofrer um acidente nuclear. Embora os acidentes nucleares sejam raros, devido à natureza da energia nuclear, as consequências são geralmente muito graves, 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