ENERGIA NUCLEAR
Autor: Diego Moreira | Publicado: 2012-10-23T15:11:00-02:00

Nesse texto nós apresentamos dez perguntas importantes para quem
quer conhecer mais sobre a energia nuclear no mundo. São elas:



1 - Como é gerada a Energia Nuclear?

2 - Quais são as principais formas de uso da Energia
Nuclear?

3 - Como funciona uma Usina Nuclear?

4 - Qual é o contexto histórico do desenvolvimento e do
uso da energia nuclear?

5 - Como ocorre o processo de enriquecimento de urânio?

6 - Como os Estados se organizaram para elevar a
segurança nuclear internacional?

7 - Por que muitos países desconfiam do Programa Nuclear
do Irã?

8 - Por que muitos ambientalistas são contrários ao uso da
energia nuclear?

9 - Quais foram as principais catástrofes mundiais ligadas à
radioatividade até 2011?

10 - Quais são as principais vantagens e desvantagens da
energia nuclear?



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Vamos às respostas?



Como é gerada a Energia Nuclear?



Segundo as informações do site da Eletronuclear [1], empresa
subsidiária da Eletrobrás, vinculada ao Ministério das Minas e Energia do
Brasil, a energia nuclear pode ser produzida pois “os átomos
de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de, através de reações
nucleares, transformar massa em energia. Esse princípio foi demonstrado por
Albert Einstein. O processo ocorre espontaneamente em alguns elementos, porém
em outros precisa ser provocado através de técnicas específicas”.







A Eletronuclear explica ainda que “existem
duas formas de aproveitar essa energia para a produção de eletricidade: A
fissão nuclear, onde o núcleo atômico se divide em duas ou mais partículas, e a
fusão nuclear, na qual dois ou mais núcleos se unem para produzir um novo
elemento”.



Quais são as principais formas de
uso da Energia Nuclear?



Uma das principais formas de uso
da Energia Nuclear no mundo contemporâneo é a geração de eletricidade. Ainda de
acordo com a Eletronuclear, “a fissão do átomo de urânio é a principal técnica
empregada para a geração de eletricidade em usinas nucleares. É usada em mais
de 400 centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a
França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coréia
do Sul, Paquistão e Índia, entre outros”.



O site da empresa segue explicando
que “segundo a&nbsp;WNA (Associação Nuclear Mundial, da sigla em Inglês), hoje,
14% da energia elétrica no mundo, é gerada através de fonte nuclear e este
percentual tende a crescer com a construção de novas usinas, principalmente nos
países em desenvolvimento (China, Índia, etc.). Os Estados Unidos, que possuem
o maior parque nuclear do planeta, com 104 usinas em operação, estão ampliando
a capacidade de geração e aumentando a vida útil de várias de suas centrais.
França, com 58 reatores, e Japão, com 50, também são grandes produtores de
energia nuclear, seguidos por Rússia (33) e Coréia do Sul (21)”.



É importante ressaltar que o processo de produção de energia
nuclear em usinas ocorre através de uma fissão nuclear controlada. Bem
diferente do que ocorre no caso do uso dessa energia como armamento, onde a
reação ocorre de forma descontrolada.



Outra forma de uso da energia proveniente de materiais radioativos
se enquadra nos processos de radiação ionizante utilizados, sobretudo, em
técnicas medicinais. Exames de cintilografias, Raios-X, tomografias
computadorizadas e radioterapia para pacientes com câncer são exemplos
clássicos.



O uso de traçadores radioativos pode ser extremamente útil à
agricultura. O Conselho Nacional de Energia Nuclear (CNEN), através de apostila
educativa sobre aplicações da energia nuclear [2], explica que isso pode ser
feito da seguinte maneira:



“É possível acompanhar, com o uso de traçadores radioativos,
o metabolismo das plantas, verificando o que elas precisam para crescer, o que
é absorvido pelas raízes e pelas folhas e onde um determinado elemento químico
fica retido. Uma planta que absorveu um traçador radioativo pode, também, ser ‘radiografada’,
permitindo localizar o radioisótopo. Para isso, basta colocar um filme,
semelhante ao usado em radiografias e abreugrafias, sobre a região da planta durante
alguns dias e revelá-lo. Obtém-se o que se chama de autorradiografia da planta”.



O mesmo material educativo do CNEN ainda explica como esses
traçadores podem combater pragas agrícolas:



“A técnica do uso de traçadores radioativos também
possibilita o estudo do comportamento de insetos, como abelhas e formigas. Ao
ingerirem radioisótopos, os insetos ficam marcados, porque passam a “emitir
radiação”, e seu “raio de ação” pode ser acompanhado. No caso de formigas,
descobre-se onde fica o formigueiro e, no caso de abelhas, até as flores de sua
preferência. A ‘marcação’ de insetos com radioisótopos também é muito útil para
eliminação de pragas, identificando qual predador se alimenta de determinado
inseto indesejável. Neste caso o predador é usado em vez de inseticidas nocivos
à saúde”.



Como funciona uma Usina Nuclear?



Mais uma vez, tomamos para nossa explicação o exemplo
apresentado pela Eletronuclear. Ela nos explica que “a fissão
dos átomos de urânio dentro das varetas do elemento combustível aquece a água
que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Para que não
entre em ebulição – o que ocorreria normalmente aos 100 graus Celsius -, esta
água é mantida sob uma pressão 157 vezes maior que a pressão atmosférica”.



A empresa segue explicando que “o
gerador de vapor realiza uma troca de calor entre as águas deste primeiro
circuito e a do circuito secundário, que são independentes entre si. Com essa
troca de calor, a água do circuito secundário se transforma em vapor e
movimenta a turbina - a uma velocidade de 1.800 rpm - que, por sua vez, aciona
o gerador elétrico. Esse vapor, depois de mover a turbina, passa por um
condensador, onde é refrigerado pela água do mar, trazida por um terceiro
circuito independente. A existência desses três circuitos impede o contato da
água que passa pelo reator com as demais”.



Qual é o contexto histórico do
desenvolvimento e do uso da energia nuclear?



O desenvolvimento da energia
nuclear para uso da sociedade contemporânea é produto do trabalho de cientistas
como Ernest Rutherford, Albert Einstein, Enrico Fermi, Ida Noddack, Otto Hahn,
Fritz Strabmann, Lise Meitner e Otto Frisch.



O site Brasil Escola [3] nos
explica que os “primeiros resultados da divisão do átomo de metais pesados,
como o urânio e o plutônio, foram obtidos em 1938. A princípio, a energia
liberada pela fissão nuclear foi utilizada para objetivos militares.
Posteriormente, as pesquisas avançaram e foram desenvolvidas com o intuito de
produzir energia elétrica. No entanto, armas nucleares continuam sendo
produzidas através do enriquecimento de urânio”.



As tecnologias que envolvem a
produção de energia nuclear são bastante sofisticadas e consideradas
compatíveis com os níveis tecnológicos da terceira revolução industrial. A
ampliação do uso da energia nuclear, contudo, ocorreu de forma significativa ao
longo da década de 1970 quando duas crises energéticas geradas pelo forte
aumento dos preços do petróleo impuseram investimentos na busca e na consolidação
de fontes energéticas alternativas ao petróleo, entre as quais, a matriz nuclear.
Tais crises encontram raízes em instabilidades políticas no Oriente Médio, com
a Guerra do Yom Kippur, para a crise de 1973, e com a Revolução Iraniana, para
a crise de 1979.



Como ocorre o processo de enriquecimento de urânio?



O material didático do CNEN sobre energia nuclear [4] explica
que “o processo físico de retirada de urânio-238 do urânio natural, aumentando,
em consequência, a concentração de urânio-235, é conhecido como Enriquecimento
de Urânio. Se o grau de enriquecimento for muito alto (acima de 90%), isto é,
se houver quase só urânio-235, pode ocorrer uma&nbsp;
reação&nbsp; em&nbsp; cadeia&nbsp;
muito&nbsp; rápida, de difícil
controle, mesmo para uma quantidade relativamente pequena de urânio, passando a
constituir-se em uma&nbsp; explosão:&nbsp; é&nbsp;
a&nbsp; ‘bomba atômica’”.



E explica ainda que “foram desenvolvidos vários processos de
enriquecimento de urânio, entre eles o da Difusão Gasosa e da Ultracentrifugação
(em escala industrial), o do Jato Centrífugo (em escala de demonstração
industrial) e um processo a Laser (em fase de pesquisa). Por se tratarem de
tecnologias sofisticadas, os países que as detêm oferecem empecilhos para que
outras nações tenham acesso a elas”.



Como os Estados se organizaram
para elevar a segurança nuclear internacional? 



Em julho de 1957 foi criada a Agência Internacional de
Energia Atômica, com sede em Viena, na Áustria, inicialmente com 56
Estados-membros, e que contava com 155 membros em outubro de 2012. Essa agência
foi criada para ser uma entidade global voltada para a promoção da cooperação
no campo nuclear e para estimular a criação e o uso de tecnologias nucleares
pacíficas e seguras.



No ambiente da Guerra Fria, em meio à desenfreada corrida
armamentista, as potências nucleares propuseram, em 1968, um Tratado de Não Proliferação
de Armas Nucleares (TNP). Os Estados Unidos, a antiga União Soviética, a
França, o Reino Unido e a China manteriam seu direito a armas nucleares e os
demais países se submeteriam à proibição internacional de produção dessas
armas.



De início, o tratado teve poucas adesões, afinal ele legitima
uma enorme diferença de forças entre os Estados. Atualmente possui 189
signatários, entre os quais o Brasil e o Irã. Índia, Paquistão e Israel não são
Estados-membros desse tratado. A Coreia do Norte se retirou do TNP em 2003.



Por que muitos países desconfiam do Programa Nuclear do Irã?



O Irã é um país persa do Oriente Médio. Sua política externa
foi reordenada após a revolução teocrática que conduziu os aiatolás xiitas ao
poder em 1979. Habitualmente, as lideranças iranianas se pronunciam contra a
existência de Israel, Estado criado pelos seguidores do judaísmo no espaço da Palestina,
que há muitos séculos era habitado por muçulmanos e que se converteu em
território amplamente disputado por esses grupos.



Nesses pronunciamentos contra Israel, é comum ocorrerem
ameaças de ataques ao Estado dos judeus, o que deixa o programa nuclear
iraniano sob suspeita, pois sabe-se que o país, embora seja membro da Agência
Internacional de Energia Atômica e do TNP, possui a tecnologia de
enriquecimento de urânio e impõe duros limites à fiscalização de seu programa
nuclear.



Por que muitos ambientalistas são contrários ao uso da
energia nuclear?



Muitos ambientalistas são contrários à energia nuclear pois
sua produção é uma atividade que envolve sérios riscos ambientais. Os
funcionários das usinas devem submeter-se a rigorosos protocolos de segurança
pois o contato com a radioatividade possui elevado potencial de contaminação, podendo
levar a morte por câncer.



Os resíduos da produção, embora tenham baixo volume, são
altamente radioativos, o que exige um enorme rigor em seu manejo e soluções
muito seguras para o seu despejo. Além disso, mesmo com elevados investimentos
em segurança, a atividade envolve o risco de vazamentos e explosões, cujas
consequências para a sociedade e o meio ambiente são, em geral, catastróficas.



Apresar disso, alguns ambientalistas muito preocupados com o
aquecimento global, como o famoso James Lovelock, da célebre tese Gaia,
defendem que a matriz nuclear é indispensável por afetar muito pouco a
atmosfera com emissões de gases-estufa, que provêm, fundamentalmente, dos
insumos fabricados para serem utilizados na produção de energia nuclear. Ou
seja: são emissões indiretas.



Quais foram as principais catástrofes mundiais ligadas à
radioatividade até 2011?



Além do uso das bombas nucleares em Hiroshima e Nagasaki, no
Japão, ocorreram acidentes nucleares que marcaram para sempre a história da
humanidade. Entre eles destacam-se as explosões em Chernobyl (1986) e Fukushima
(2011), ambos classificados, segundo a Wikipédia [5] com grau 7 na escala INES
(Escala Internacional de Acidentes Nucleares). Um acidente com risco gerado
para espaços fora do local de ocorrência (grau 5) foi o da usina de Three Mile
Island, nos Estados Unidos.



Além desses acidentes, a Agência Internacional de Energia
Atômica possui registros de centenas de anomalias (grau 1), incidentes (graus 2
e 3) e de alguns acidentes com risco no local ocorrido (grau 4).



Quais são as principais vantagens e desvantagens da energia
nuclear?



Entre as vantagens destacam-se as seguintes: é uma matriz de
alta produtividade pois um baixo volume de matéria-prima gera muita energia; não
gera alta emissão de gases estufa; não gera grandes alagamentos para a formação
de represas; não depende de condições ambientais como sol, chuvas ou ventos
para sua instalação; seu combustível é basicamente o urânio natural, que pode
ser reprocessado (através de enriquecimento) para ser reutilizado; e seus
subprodutos podem ser reaproveitados, como é o caso do Plutônio, que serve como
combustível de satélites.



Entre as desvantagens destacam-se as seguintes: é uma matriz energética
que possui alto custo de construção e operação de suas usinas; exige a manipulação
de materiais altamente tóxicos; e tem elevado risco ambiental em caso de vazamentos
ou explosões de seus reatores.





REFERÊNCIAS:



[1] Eletronuclear: http://www.eletronuclear.gov.br/Saibamais/Espa%C3%A7odoConhecimento/Pesquisaescolar/EnergiaNuclear.aspx



[2] Conselho Nacional de Energia Nuclear (Apostila Educativa
sobre Aplicações da Energia Nuclear): http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/aplica.pdf



[3] Brasil Escola: http://www.brasilescola.com/geografia/energia-nuclear.htm



[4] Conselho Nacional de Energia Nuclear (Apostila Educativa
sobre Energia Nuclear): http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.pdf



[5] Wikipédia: http://pt.wikipedia.org/wiki/Escala_Internacional_de_Acidentes_Nucleares