A Promissora Potencialidade Nuclear do Brasil

• A energia nuclear adquiriu no final da Segunda Guerra Mundial, principalmente nos Estados Unidos, projetos de utilização de energia interna dos núcleos para a construção de uma bomba. O primeiro a ter sucesso foi o projeto Manhattan.
• Tiveram dois resultados positivos do esforço bélico o 1° foi o grande porte para cálculos matemáticos e a transformação da energia nuclear em produzir eletricidade.
• O decaimento radioativo (desintegração) e fissão são os dois principais processos que liberam energia atômica. No decaimento, o núcleo transforma-se em outro elemento ao ter sua carga elétrica alterada pela emissão de partículas, mudando seus números de prótons e/ou nêutrons. Assim, a meia-vida reflete o tempo que um elemento radioativo permanece emitindo radiação. As principais formas de emissão de energia pelo núcleo são nêutrons, radiação gama, radiação alfa e radiação beta.
• Na fissão nuclear a energia é liberada pela divisão do núcleo, normalmente em dois blocos menores e de massas comparáveis. A fissão do núcleo raramente ocorre de forma espontânea na natureza, porém podemos bombardear núcleos pesados com um nêutron, que, ao ser absorvido, torna o núcleo instável.
• O urânio é um exemplo disto, e o que o torna conveniente para uso como combustível é a grande quantidade de energia liberada por esse elemento na fissão.
• Usinas nucleares são usinas térmicas que usam o calor produzido na fissão para movimentar vapor de água que movimenta as turbinas onde se produz a eletricidade. O processo completo de obtenção do combustível nuclear é conhecido como ciclo combustível e inclui diversas etapas: extração do minério do solo, beneficiamento, conversão e enriquecimento.
• No mundo estão em operação 440 reatores nucleares voltados para a geração de energia em 31 países. Outros 33 estão em construção.
• Os dois acidentes levaram os países ocidentais a fazer uma revisão das medidas de segurança nas usinas nucleares em funcionamento, aumentando o rigor do licenciamento nuclear.

• Observa-se hoje uma grande mudança, com vários países voltando a considerar a energia nuclear como opção viável.
• Um aspecto interessante na produção de energia é como estocá-la. O estoque é feito na fonte. Estoca-se água nas hidroelétricas, carvão, gás e urânio nas usinas térmicas.
• Outro aspecto relevante é a emissão de gases que produzem efeito estufa, responsáveis pelo aquecimento global.
• A energia elétrica produzida em reatores nucleares é uma das áreas de geração de energia que mais se preocupam com a segurança.
• A segurança nuclear é constantemente aperfeiçoada procurando reduzir as possibilidades de falhas e acidentes com consequências. Novos aperfeiçoamentos são introduzidos nos reatores mais antigos.
• No Brasil as instalações utilizam material nuclear em todas as áreas, com o objetivo de garantir que esse uso seja feito dentro das mais modernas normas de segurança.
• Um ponto polêmico em relação à segurança nuclear é o “lixo nuclear”. Às vezes, por centenas ou milhares de anos, devem guardar, acompanhar e cuidar para que esse material não represente riscos para a população, garantindo o gerenciamento seguro dos rejeitos por todo o tempo necessário para que eles possam ser liberados no ambiente.
• O Brasil iniciou a pesquisa da energia nuclear antes mesmo de 1940. Mesmo com forte oposição na área política de alguns governos, nossa capacidade na área sobreviveu.
• O Brasil é um dos poucos países do mundo a dominar todo o processo de produção de combustível para as usinas nucleares. Ele investiu na área nuclear em dois períodos. As razões do insucesso são várias, mas é importante esclarecer que, nas duas ocasiões, o país não necessitava de energia nuclear como fonte de eletricidade.
• Hoje a situação é diferente, existe a necessidade de diversificação da matriz de produção de eletricidade.

Funcionamento das usinas nucleares

A Reação Nuclear

A reação nuclear ocorre quando um neutron colide com o átomo de um elemento e é por este absorvido. O núcleo desse átomo é levado a um nível de energia acima do normal; ou seja, fica excitado. Esse átomo tende então a a se fragmentar, no processo chamado "Fissão Nuclear".

Quando isso ocorre o átomo libera grande quantidade de energia térmica e junto de dois ou três novos neutrons, os quais colidirão com outros átomos, produzindo mais fissões e mais neutrons. Esse processo denomina-se "Reação em Cadeia".

O Controle de uma Usina Nuclear

A usina nuclear (ou termonuclear) difere da Térmica Convencional basicamente quanto à fonte de calor; enquanto em uma térmica convencional queima-se óleo, carvão ou gás na caldeira, em uma Usina Nuclear usa-se o potencial energético do urânio para aquecer a água que circula no interior do reator.
Uma Usina Nuclear possui três circuitos de água: primário, secundário e de água de refrigeração. Esses circuitos são independentes um do outro; ou seja, a água de cada um deles não entra em contato direto com a do outro.
No interior do vaso do reator, que faz parte do circuito primário, a água é aquecida pela energia térmica liberada pela fissão dos átomos de urânio. O calor dessa água é transferido para a água contida no gerador de vapor, que faz parte do circuito secundário. O vapor então produzido é utilizado para movimentar a turbina, a cujo eixo está acoplado o gerador elétrico, resultando então em energia elétrica. A água do circuito primário é aquecida até cerca de 305^o C; sua pressão é mantida em torno de 157 kgf/cm² (1kgf/cm² = 1 atmosfera), para que permaneça no estado líquido. Para se ter uma idéia deste valor de pressão, vale lembar que 1 kgf/cm² é uma pressão equivalente a uma coluna de 10 m de água, logo 157 Kgf/cm² é equivalente a uma coluna de aproximadamente 1,5 km.
O vapor é condensado através de troca de calor com a água de refrigeração. A água condensada é bombeada de volta ao gerador de vapor, para um novo ciclo.

O Controle da Reação Nuclear

Com o objetivo de controlar a reação em cadeia são inseridas Barras de Controle no Núcleo do Reator. Essas Barras são constituídas de uma liga de Prata, Cádmio e Índio e têm a propriedade de absorver neutrons, diminuindo assim o número de fissões.

Através de inserção ou retirada das Barras de Controle podemos manter constante a população de neutrons e, conseqüentemente, a potência térmica do reator.

Outra forma de controlar as fissões é a adição de Ácido Bórico à água no interior do reator. Esse produto é usado devido à propriedade que possui os seus átomos de absorver os neutrons situados na faixa de energia que provocaria fissões. Aumentando ou diminuindo a concentração de boro no refrigerante do reator fazemos o controle para termos maior ou menor número de fissões.
(Urânio encapsulado pronto para ser queimado) na imagem ao lado

Por Que Construir Angra III?

O Brasil tem grandes reservas de urânio
Com apenas 30% do seu território prospectado e conhecido pelos geólogos, o Brasil abriga atualmente a sexta maior reserva de urânio do mundo, estimada em 309 mil toneladas. Trata-se de uma quantidade suficiente para alimentar 32 usinas nucleares como Angra 3 durante toda sua vida útil, de acordo com estimativas da INB - Indústrias Nucleares do Brasil, única empresa responsável pelo beneficiamento do combustível nuclear no País. As maiores ocorrências do mineral estão localizadas nos estados da Bahia e do Ceará, além de Minas Gerais e Paraná.

De todas as fontes térmicas comerciais disponíveis hoje em dia para a geração de energia elétrica em grande escala, o urânio se destaca por possuir o maior conteúdo energético por quilo – 60.000kWh, consideradas as usinas equipadas com reator do tipo PWR (à base de água leve pressurizada) como é o caso de Angra 1 e 2 e, no futuro, de Angra 3.

No Brasil, a grande disponibilidade de urânio como combustível constitui um dos principais fatores a favor da construção da usina de Angra 3, permitindo a geração confiável de um tipo de energia ambientalmente limpa, que não libera CO2 na atmosfera.

Outra grande vantagem é a localização estratégica da Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto, no município de Angra dos Reis, próxima aos grandes centros consumidores: a 220km de São Paulo, 130km do Rio de Janeiro e 350km de Belo Horizonte. Com isso, pode-se evitar a construção de extensas linhas de transmissão, e a conseqüente perda de energia na transmissão a longas distâncias aos maiores pólos de consumo.