Energia nuclear
É chamada de energia nuclear aquela energia liberada a partir de uma reação química que envolve alterações no núcleo dos átomos.
A maior parte das reações químicas acontece envolvendo os elétrons, na eletrosfera do átomo.
Porém, há elementos que são capazes de se transformar em isótopos do mesmo elemento (quando o número de prótons não se altera) ou mesmo em outro elemento (quando ocorre mudança também do número de prótons), através de uma reação nuclear.
Reação nuclear
A reação nuclear envolve a emissão de uma quantidade muito grande de energia.
De acordo com Einstein, durante uma reação nuclear, ocorre a transformação da massa em energia. É o que postula o Princípio da Equivalência entre Massa e Energia, traduzido na sentença matemática:
E = m . c²
Ao multiplicar-se a massa de um objeto pela velocidade da luz no vácuo elevada ao quadrado, o resultado seria a quantidade de energia máxima que pode ser obtida numa reação nuclear.
A velocidade da luz no vácuo tem um valor muito grande (aproximadamente 300.000 km/s), portanto, mesmo uma massa pequena pode produzir quantidades enormes de energia.
Existem dois tipos de reações nucleares:
Fusão nuclear
A fusão nuclear ocorre quando núcleos atômicos se juntam para formar outro elemento, de número atômico maior.
A reação de fusão nuclear consome muita energia, mas ainda assim, a quantidade de energia produzida é superior à consumida.
A ciência ainda não descobriu uma forma de controlar a fusão nuclear.
Fissão nuclear
A fissão nuclear é uma reação em que o núcleo de um átomo instável se quebra, formando outros dois átomos, de elementos diferentes (pois têm número de prótons menor do que o elemento original). É por esta razão que a fissão nuclear é também chamada de transmutação nuclear.
A fissão nuclear é conseguida através do bombardeamento de partículas; é uma reação em que há liberação de energia (reação exotérmica).
O princípio da fissão nuclear é utilizado nas bombas atômicas (quando a reação em cadeia acontece descontroladamente) e na produção de energia nuclear (quando a reação é controlada).
Energia nuclear
A fissão nuclear foi descoberta em 1938 por Hahn e Strassmann no projeto de energia nuclear alemão; o processo utilizado foi o bombardeamento de nêutrons em átomos de urânio.
Usinas nucleares
Nas usinas nucleares, o calor liberado na reação de fissão nuclear de urânio é utilizado para aquecer a água de uma caldeira até que atinja seu ponto de ebulição. O vapor será o responsável por movimentar o turbogerador, completando o processo de transformação da energia nuclear em energia elétrica.
Vantagens e desvantagens da energia nuclear
Vantagens da energia nuclear
-não utiliza combustíveis fósseis;
-não gera gases de efeito estufa;
-não é necessário o alagamento de vastas áreas, como na construção de usinas hidrelétricas, o que poupa reservas naturais, terras agricultáveis e mesmo regiões habitadas;
-não sofre com alterações do clima;
-o urânio (combustível natural utilizado em quase todas as usinas nucleares) pode ser reprocessado e, desta forma, reutilizado;
-elementos provenientes da fissão nuclear (como o plutônio) podem ser aproveitados para outros fins.
Desvantagens da energia nuclear
-produz resíduos altamente radioativos;
-o armazenamento dos resíduos é complexo, pois deve ser feito em locais em que não haja interferência humana ou da natureza, sob o risco de acidentes;
-o plutônio possui uma toxicidade altíssima, mesmo que uma quantidade muito pequena seja inalada (0,00000324 gramas já são suficientes para levar uma pessoa à morte por câncer);
-o reator nuclear requer resfriamento constante, mesmo desligado; por esta razão é que as usinas são comumente construídas próximas ao mar. Porém, o aquecimento da água da região causa impacto ambiental;
-apesar de raros, os acidentes nucleares têm consequências que podem se estender indefinidamente.
Chernobyl e Fukushima
Os acidentes nucleares ocorridos em Chernobyl e Fukushima foram os dois únicos acidentes que receberam a máxima classificação no que tange aos custos gerados e ao número de mortes resultantes.
Chernobyl
O acidente nuclear de Chernobyl ocorreu em 26 de abril de 1986 devido a uma explosão, seguida de um incêndio, que lançou grandes quantidades de material radioativo na atmosfera.
As partículas radioativas se espalharam por uma área de cerca de 150 mil quilômetros quadrados (área que abrangeu grande parte da ex União Soviética - hoje pertencente à Rússia, Ucrânia e Bielorússia - e algumas regiões da Europa Ocidental).
Os efeitos da contaminação ainda hoje representam um problema para esses países e há regiões (distantes até 180 quilômetros do local do acidente) que representarão risco por milhares de anos.
Fukushima
O acidente nuclear de Fukushima aconteceu em 11 de março de 2011 devido a um terremoto (de 8.9 pontos na escala Richter) que ainda provocou um tsunami. Houve falha nos sistemas de resfriamento e consequentes explosões, que levaram ao vazamento das substâncias radioativas.
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