Aula de energia nuclear
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Tema ENEM:
Energia Nuclear
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• Consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de energia para realizar movimento, geração calor e eletricidade
• Ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros se deve provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras.
• Fissão
• Fusão
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• A energia nuclear é gerada pela fissão de um núcleo atômico – normalmente o Urânio (235U) – a partir de um bombardeamento de nêutrons: essa reação libera três nêutrons e calor, sendo que estes nêutrons liberados ativam novas reações que liberam mais nêutrons e mais calor, produzindo uma reação em cadeia.
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Esquema simplificado de uma usina nuclear
O controle da reação em cadeia é obtido por meio da inserção de varetas metálicas que absorvem nêutrons (feitas de cádmio ou boro), entre os arranjos do combustível.
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• O urânio enriquecido é colocado dentro de tubos feitos de uma liga metálica de zircônio e estanho (zircaloy) ou, eventualmente, de aço inoxidável. Estes tubos formam um arranjo reticulado que varia de tamanho, geometria e quantidade de tubos, dependendo do tipo de reator.
• Existem basicamente dois tipos de reator:
– BWR (boiling water reactor – reator de água fervente)
– PWR (pressurized water reactor – reator de água pressurizada)
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Elementos mais usados como fonte de energia
• Tório– Fissão assistida
• Urânio– Atualmente mais usado
• Actínio– Altamente radioativo, com radioatividade 150 vezes
maior do que o urânio
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Vantagens
• Substituir fontes de energia
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Menos poluente
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Pouco espaço para construção
Usina Nuclear de Angra dos Reis
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Menor quantidade de material
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Desvantagens
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Desvantagens
• Desenvolvimento de Armas de Destruição em massa.
– Hiroshima e Nagasaki
Vasamento nuclear.Vasamento nuclear. GoiâniaGoiânia Three Miles Island Three Miles Island Chernobyl Chernobyl
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Países e Locais que utilizam Energia Nuclear
• Os países europeus são os que mais utilizam energia nuclear.
• Saltou de 0,1% para 16% em 30 anos
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Consumo Energético
Consumo no Brasil (esquerda) e no mundo (direita)
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Controle da Reação de Fissão Nuclear em Cadeia
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Vaso do Reator
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Fusões Nuclear
• Produzir energia a partir de átomos de hidrogênio.
• Obtendo, como resultado da reação, o inofensivo gás hélio.
• Coréia do Sul, Japão, Estados Unidos, União Européia, Rússia e China
• Temperatura superior a 100 milhões de graus Celsius.
• Protótipo: 6 bilhões de euros.
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Reator de fusão nuclear
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• A energia nuclear pode ser usada para o bem da humanidade (produzindo energia, contribuindo para a redução de impactos ambientais,etc), porém a sua capacidade de destruição é evidenciada por vários fatos e catástrofes, mostrando que o seu uso deve ser bem pensado e isento de erros.
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