A ESTRUTURA DA MATÉRIA E O ÁTOMO Todas as coisas existentes na natureza são constituídas de átomos ou suas combinações. Atualmente, sabemos que o átomo é a menor estrutura da matéria que apresenta as propriedades de um elemento químico. A estrutura de um átomo é semelhante à do Sistema Solar, consistindo em um núcleo, onde fica concentrada a massa, como o Sol, e em partículas girando em seu redor, denominadas elétrons, equivalentes aos planetas.

Átomo

Estrutura atômica Como o Sistema Solar, o átomo possui grandes espaços vazios, que podem ser atravessados por partículas menores do que ele. A comparação com o sistema solar, embora sirva para dar uma idéia visual da estrutura do átomo, destacando os “grandes espaços vazios”, não exprime a realidade. No sistema solar, os planetas se distribuem quase todos num mesmo plano de rotação ao redor do Sol. No átomo, os elétrons se distribuem em vários planos em torno do núcleo. Não é possível determinar simultaneamente a posição de um elétron e sua velocidade num dado instante.

Estrutura do núcleo O núcleo do átomo é formado, basicamente, por partículas de carga positiva, chamadas prótons, e de partículas de mesmo tamanho mas sem carga, denominadas nêutrons. O número de prótons (ou número atômico) identifica um elemento químico, comandando seu comportamento em relação aos outros elementos. O elemento natural mais simples, o hidrogênio, possui apenas um próton; o mais complexo, o urânio, tem 92 prótons, sendo o elemento químico natural mais pesado

O que é um isótopo ? O número de nêutrons no núcleo pode ser variável, pois eles não têm carga elétrica. Com isso, um mesmo elemento químico pode ter massas diferentes. Átomos de um mesmo elemento químico com massas diferentes são denominados isótopos. O hidrogênio tem 3 isótopos: o hidrogênio, o deutério e o trítio.

Isótopos do urânio

Matriz energética no Brasil

Produção energia nuclear no mundo

Enriquecimento do urânio Para as usinas, o porcentual de enriquecimento é de 3% a 5%. Para mover submarinos, por exemplo, precisa-se de Urânio enriquecido a 20%. Com 95% de concentração de U-235 produz-se uma bomba atômica.

Isótopos urânio O urânio é encontrado na natureza na forma de uma mistura constituída por 99,3% do isótopo 238U e apenas 0,7% do isótopo 235U. O urânio-235 é um isótopo físsil ou fissionável e, por isso, pode ser utilizado como combustível capaz de alimentar os reatores nucleares, produzindo a energia desejada; enquanto que o urânio-238, que é o predominante, não é físsil e, portanto, não é aproveitável para a finalidade energética nuclear.

Ciclo do Urânio

Ciclo do URÂNIO

Enriquecimento urânio

Como enriquecer o urânio ?

Enriquecer para que ? R :Para produzir a pastilha !!!!! E aonde vai ser utilizada esta pastilha ?

E onde é colocada a pastilha ?

Fissão nuclear

O QUE É FISSÃO NUCLEAR ? Reação em cadeia Nêutron incide sobre átomo de Urânio Átomo de Urânio fica instável e divide-se em dois, esse processo é repetido inúmeras vezes, por isso o nome reação em cadeia. Essa reação libera muita energia na forma de calor.

O QUE É FISSÃO NUCLEAR ? A energia que o núcleo do átomo possui, mantendo prótons e nêutrons juntos, denomina- se energia nuclear.Quando um nêutron atinge o núcleo de um átomo de urânio-235, divide-o e ocorre a emissão de 2 a 3 nêutrons. Parte da energia que ligava os prótons e os nêutrons é liberada em forma de calor. Este processo é denominado fissão nuclear.

REAÇÃO EM CADEIA Na fissão nuclear em cadeia, há grande liberação de energia. Para suspender ou minimizar a reação, teríamos que "apreender" os nêutrons liberados, impedindo os choques sucessivos.Na fissão nuclear em cadeia, há grande liberação de energia. Para suspender ou minimizar a reação, teríamos que "apreender" os nêutrons liberados, impedindo os choques sucessivos.

CONTROLE DA REAÇÃO Nos reatores nucleares, a reação acontece dentro de varetas que compõem uma estrutura chamada elemento combustível. Dentro do elemento combustível há também barras de controle, geralmente feitas de cádmio, material que absorve nêutrons. Estas barras controlam o processo.Quando as barras "entram totalmente" no elemento combustível, o reator pára; quando saem, ele é ativado.

Controle da reação

Esquemas de fissão

Referencias biográficas http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.p df http://www.ipen.br/portal_por/portal/interna.php? secao_id=132 http://sites.unicentro.br/wp/petfisica/files/2011/08 /Energia-Nuclear-e-Radioatividade.pdf https://www.youtube.com/watch?v=Ac8TnB7-1yU