RADIOATIVIDADE ENERGIA NUCLEAR PROF. KZAM. ENERGIA NUCLEAR OU ATÔMICA 01. CONCEITO É a energia liberada pela fissão nuclear do urânio enriquecido. 02.

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1 RADIOATIVIDADE ENERGIA NUCLEAR PROF. KZAM

2 ENERGIA NUCLEAR OU ATÔMICA 01. CONCEITO É a energia liberada pela fissão nuclear do urânio enriquecido. 02. OBJETIVOS RELACIONADOS AO SEU USO  utilizada com objetivo militar  produção de energia elétrica a baixo custo A queima do combustível produz calor que ferve a água de uma caldeira transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que dá partida a um gerador que produz a eletricidade 03. OBTENÇÃO DA ENERGIA ELÉTRICA

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5 A energia nuclear é usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coréia do Norte, Paquistão e Índia. MUNDO: 432 USINA EM FUNCIONAMENTO POTÊNCIA LÍQUIDA: 362.626 MW ESTADOS UNIDOS: 104 – 99.210 MW ALEMANHA: 9 – 12.004 MW FRANÇA: 54 – 63.363 MW CANADÁ: 18 – 12.584 MW CHINA: 11 – 8.587 MW

6 A energia nuclear é uma das alternativas energéticas mais debatidas no mundo: comenta-se, entre outros tópicos, se valerá implementar centrais de produção nuclear ou se devemos apostar em outros tipos de energias que sejam renováveis, pois a energia nuclear não é renovável, uma vez que a sua matéria-prima são elementos químicos, como o urânio, extraídos de minerais. 04. VANTAGENS E DESVANTAGENS POLÊMICA E DESCONFIANÇA: Falta de segurança, a destinação do lixo atômico, além da possibilidade de acontecerem acidentes nas usinas, geram a reprovação da utilização da energia nuclear por grande parte da população.

7 VANTAGENS  não contribui para o efeito de estufa (principal);  não polui o ar com gases de enxofre, nitrogênio, particulados, etc.;  não utiliza grandes áreas de terreno: a central requer pequenos espaços para sua instalação;  não depende da sazonalidade climática (nem das chuvas, nem dos ventos);  pouco ou quase nenhum impacto sobre a biosfera;  grande disponibilidade de combustível;  é a fonte mais concentrada de geração de energia  a quantidade de resíduos radioativos gerados é extremamente pequena e compacta;  a tecnologia do processo é bastante conhecida;  o risco de transporte do combustível é significativamente menor quando comparado ao gás e ao óleo das termoelétricas;  não necessita de armazenamento da energia produzida em baterias; DESVANTAGENS  necessidade de armazenar o resíduo nuclear em locais isolados e protegidos;  necessidade de isolar a central após o seu encerramento;  é mais cara quando comparada às demais fontes de energia;  os resíduos produzidos emitem radioatividade durante muitos anos;  dificuldades no armazenamento dos resíduos, principalmente em questões de localização e segurança;  pode interferir com ecossistemas;  grande risco de acidente na central nuclear.

8 ESTABILIDADE NUCLEAR Para minimizar os efeitos das forças de repulsão dos prótons no núcleo, a natureza utiliza partículas sem carga elétrica, chamadas nêutrons. Portanto, a principal função dos nêutrons é estabilizar o núcleo energeticamente, reduzindo as forças de repulsão próton ↔ próton. Contudo, existe uma relação ideal entre nêutrons e prótons para que um determinado núcleo seja estável. Quando essa relação não ocorre, o núcleo fica energeticamente instável e sofre o chamado decaimento radioativo, em que busca alterar a relação nêutron/próton até que ela se situe dentro de uma faixa conhecida como faixa ou cinturão de estabilidade.

9 Observe na Figura que a relação entre nêutrons e prótons 1:1 ocorre apenas nos átomos com número atômico inferior a 20. Quanto maior o número de prótons no núcleo, maior será o número de nêutrons necessários para reduzir as forças de repulsão próton ↔ próton. Dessa forma, a maiorias dos núcleos estáveis (não radioativos) apresentam relação nêutrons:prótons maior que 1. Em geral, observa-se que núcleos com número par de prótons e de nêutrons são mais estáveis do que aqueles com qualquer outra combinação. São formados por quantidades específicas de prótons e nêutrons, chamadas números mágicos – 2, 8, 20, 50, 82, 114, 126 e 184 (por exemplo: 82 Pb 208 = 82 prótons e 126 nêutrons).

10 Núcleos radioativos que estão acima do “cinturão” (excesso de nêutrons), se estabilizam emitindo nêutrons ou partículas beta; Núcleos radioativos que estão abaixo do “cinturão” (excesso de prótons), se estabilizam emitindo pósitrons ( +1  0 ), capturando elétron K ou emitindo partículas alfa. (Po e Bi são isóbaros) 84 Po 207  +1  0 + 83 Bi 207 4 Be 7 +  1 e 0  3 Li 7 (Be e Li são isóbaros)