Usina Nuclear Isar, Alemanha

Piscina de combustível nuclear usado

Turbina de uma usina nuclear

O que é energia nuclear?

O que é energia nuclear?

O que é energia nuclear? A energia nuclear é a energia interna no núcleo atômico, isto é, a parte central de um átomo. Os átomos são as menores partículas nas quais um material pode ser dividido. O núcleo de um átomo é composto de duas subpartículas: nêutrons e prótons. Essas subpartículas são mantidas juntas devido a ligações de energia. No momento em que essas ligações são modificadas, uma grande quantidade de energia térmica é liberada na forma de calor.

A tecnologia nuclear lida com o uso dessa energia interna para uma ampla variedade de aplicações. A aplicação mais conhecida da energia nuclear é a geração de energia elétrica em usinas nucleares.

As centrais nucleares são instalações em que o calor é obtido fazendo com que as reacções nucleares no reactor nuclear com o qual, posteriormente, utilizando alterações termodinâmicas e mecânicas, é obtido de energia eléctrica.

Formas de aproveitar a energia nuclear

Para aproveitar a energia nuclear presente no núcleo dos átomos, isso pode ser feito de duas maneiras: dividindo o núcleo de um átomo ou fundindo o núcleo de dois átomos. No primeiro caso, chamamos isso de fissão nuclear e na segunda fusão nuclear.

Quando uma dessas duas reações físicas ocorre (fissão nuclear ou fusão nuclear), os átomos experimentam uma leve perda de massa. Essa massa perdida torna-se uma grande quantidade de energia térmica, como Albert Einstein descobriu com sua famosa equação E = mc2.

O que é fissão nuclear?

A fissão nuclear é a divisão do núcleo de um átomo em diferentes partículas menores. Este tipo de reações gera uma grande quantidade de energia térmica que pode ser usada de maneiras diferentes.

Uma das características importantes da fissão nuclear é que ela é gerada bombardeando um átomo instável com um nêutron. Uma vez que o núcleo tenha sido fissurado, além das partículas, um ou dois nêutrons a mais permanecem livres, que podem colidir com outro átomo e gerar mais fissões na cadeia.

Atualmente, a fissão nuclear é o tipo de reação nuclear que é usada em todos os tipos de reatores nucleares.

O que é fusão nuclear?

A fusão nuclear é o processo inverso. O objetivo da fusão é submeter o núcleo de dois átomos a condições físicas nas quais os núcleos são fundidos entre eles, obtendo um único átomo. Uma grande quantidade de energia também é obtida por esse tipo de reação.

A energia produzida pelo Sol, por exemplo, vem de reações de fusão nuclear.

O uso da fusão nuclear seria muito mais benéfico do que o uso da fissão nuclear (mais sustentável para o meio ambiente, melhor desempenho, etc.). Infelizmente, atualmente reproduzir reações de fusão nuclear de maneira artificial e sustentável ainda não é viável, de modo que todos os reatores nucleares são fissionados.

O que é combustível nuclear?

Nos referimos ao combustível nuclear para o material que é usado para gerar as reações nucleares. Como já dissemos, os reatores de energia nuclear geram reações de fissão nuclear. Portanto, para esse tipo de reação, você precisa de um material, um átomo, que seja muito instável; que é tão instável que, ao colidir com um único nêutron, quebra.

A grande maioria dos reatores nucleares usa urânio enriquecido como combustível nuclear. O urânio é um elemento muito instável que ocorre naturalmente. Apesar de ser instável, passa por um processo de enriquecimento que o torna ainda mais instável e, portanto, mais eficiente para usinas nucleares. que seguindo um certo processo é enriquecido para torná-lo mais instável.

As reservas de urânio do planeta não são consideradas ilimitadas, portanto a energia nuclear não é considerada uma energia renovável, como a energia solar ou eólica.

No caso da fusão nuclear, o material mais ideal é aquele que possui uma estrutura atômica mais simples, ou seja, um menor número de prótons. Desta forma, é mais fácil combinar com outro átomo.

Aplicações da energia nuclear

A energia nuclear tem uma ampla variedade de aplicações. As aplicações mais conhecidas da energia nuclear são a geração de eletricidade em usinas nucleares e no campo militar.

De qualquer forma, alguns reatores nucleares têm a função de gerar radioisótopos para uso no campo da medicina, tratamento de pragas, etc. Na medicina, a radiação nuclear é usada para realizar radiografias ou certos tratamentos radiológicos.

No campo militar é usado para criar armas e também para a propulsão de veículos. Os efeitos que as armas nucleares podem ter sobre a população são devastadores. Até hoje, a bomba atômica só foi lançada duas vezes (sobre as cidades de Nagasaki e Hiroshima durante a Segunda Guerra Mundial). Apesar disso, há um grande número de tratados e acordos para regular essas atividades.

No campo militar. A tecnologia nuclear é usada para a propulsão de veículos e mísseis porque permite ter uma grande autonomia com muito pouco combustível. Temos um exemplo em submarinos nucleares. O primeiro submarino nuclear na história da energia nuclear foi o Nautilus.

 

Vídeo - Como funciona a energia nuclear

No próximo vídeo, você encontrará uma breve e breve explicação sobre como os dois tipos mais comuns de reatores de energia nuclear funcionam.

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Referências

Última revisão: 15 de fevereiro de 2019