Diretoria de Ensino de Votorantim Oficina Pedagógica Adriana Ribeiro - PCOP de Física 4° Encontro IFUSP/Escola Curso: Energia – Prof. Cláudio Furukawa

Energia Nuclear Liberação de calor quando um núcleo de U235 se divide em dois núcleos menores, na colisão com 1 neutron (reação física – fissão). Reatores Nucleares – controlam a reação de fissão - calor – vaporiza água – gira turbina – gerador eletromagnético.

Vantagens Energia considerada renovável – grande quantidade de Óxido de Urânio disponível. Não emite gases estufa. 10g de Urânio equivalem a 1200kg de carvão

Desvantagens Impactos ambientais: rejeitos radioativos que podem durar até 10.000 anos! Utiliza grandes quantidades de água (de rios ou do mar) para resfriamento – aquece a água de 3 a 4º C (300m). Alto custo na manutenção (a cada 8 anos). Dificuldade na distinção de interesses civis ou militares.

Esquema – PWR Reator de água pressurizada

Usina Nuclear

O Urânio Urânio é encontrado nas minas - Uranita – U238 (99,3%). Urânio físsil – U235 (0,7%) Enriquecimento – garante a continuidade da reação de fissão em cadeia – concentrado chamado de “yellow cake”. Subproduto do enriquecimento: Plutônio 239

Reação em cadeia U235 + Neutron = radiações+ Neutrons+ Pu239 + calor Numa bomba atômica – reação em cadeia não controlada. Num reator, a reação em cadeia é controlada por meio de absorvedores de neutrons - cádmio

Reação em cadeia Varetas de combustível: Urânio enriquecido a 3,2% - pastilhas de 1cm de diâmetro, colocado dentro de tubos de zircônio de 4m de comprimento. Barras de controle: Barras de cádmio colocados dentro de tubos, junto com as varetas de combustível. Barras de controle totalmente para fora dos tubos: máxima capacidade de fissão. Barras de controle totalmente para dentro dos tubos: reator parado.

Problemas políticos e ambientais Existem evidências de confinamento de material radioativo no mar (radiação na costa da África. Custo de descomissionamento (fechamento e parada de operação de uma usina nuclear): U$480/kW instalado. 10 anos para poder manusear o reator. Vida útil da ordem de 30 anos.

Reatores no mundo Total: 431, sendo que 2/3 são do tipo PWR. Responsável pela produção de energia elétrica mundial da ordem de 17%. Perspectiva de aumento de 46% até 2100.