Eletrotecnica - Aula Energia Nuclear

8/7/2019 Eletrotecnica - Aula Energia Nuclear

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Allana MayaraAlson David

Fernanda PeiterIna Alves

Jssica FriasJoo Renato

Nlen JacRenata Tauber

Rodolfo ViniciusThiago Brando

Yuri Barbosa

Eletrotcnica


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1. A Energia Nuclear

Urnio: elemento bastante comum naTerra

U-238 = 99% do urnio, meia-vida 4,5

bilhes de anos; U-235 = 0,7% e U-234 so resultantes

do decaimento

Para obterU-23

5 preciso enriquecer ournio U-235 pode sofrer fisso induzida.


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Fisso: Nutron arremessado contra oncleo do U-235, que se divide e liberanovos nutrons

Velocidade: 1x10-12 segundos

Energia: 200MeV, em forma de calor eradiao gama

1. A Energia Nuclear


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2. Combustveis nucleares

Denomina-se combustvel nuclear atodo aquele material que tenha sidoadaptado para poder ser utilizado nagerao de energia nuclear

Os principais combustveis nuclearesso derivados do urnio e do plutnio,

ou de associaes entre estes e outroselementos qumicos


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2. Combustveis nuclearesComparao energtica entre os

elementos radioativos e outras fontes deenergia


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2.1. Urnio

O urnio ummineral muitoimportante,

encontrado emrochassedimentares nacrosta terrestre.

fonte de energiapara usinasnucleares.

Mina de urnio, em Caetit,

Bahia


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2.1. Urnio

O Brasil dono da quinta maior reservade urnio do mundo.

O

urnio usado em usinas nuclearesno o natural, sendo obtido a partir dele pelo processo de enriquecimento.Na natureza existem vrios "tipos" de

urnio, chamados istopos, que diferemapenas pelo nmero de nutronsexistentes no ncleo.


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2.1. Urnio

A empresa responsvel pela minerao- minera e beneficia o urnio, e coloca-oem forma de pastilhas de um centmetrode dimetro, dentro das varetasmetlicas de quatro metros decomprimento. Essas varetas, montadas

em feixe dentro de uma estrutura, soos elementos combustveis quealimentam a usina.


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2.1. Urnio

Pastilhas de urnio

Varetas que formam oelemento do combustvel

nuclear


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2.2. Plutnio

Plutnio um elemento qumicoradioativo artificial, inexistente emestado natural, produzido em reatoresnucleares a partir do bombardeamentode nutrons lentos.


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2.2. Plutnio

O plutnio foi descoberto em 1940 porGlenn Seaborg, Joseph Kenned e ArthurWahl, que submeteram o urnio aobombardeamento com deutrio a baixavelocidade, em Berkeley, na Califrnia.

A imediata constatao de seu carter

fssil transformou o elemento nocombustvel nuclear por excelncia,obtido a partir do urnio enriquecido.


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2.2. Plutnio

O plutnio uma das substncias maisradiotxicas e perigosas: um nicomicrograma (algo menor que umapartcula de poeira) pode causar cncerfatal se inalado ou ingerido. Uma esferade plutnio menor do que uma bola de

tnis poderia ser usada comocombustvel de uma bomba nuclear capaz de matar milhes de pessoas.


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O Urnio, o combustvel das Usinas Nucleares, um metal extremante abundante no mundo;

*Principais reservas: Brasil e Canad.

O combustvel barato;

Poucas gramas de Urnio geram muita energia;

Combustveis fsseis (carvo mineral, petrleo,gs natural) no so utilizados;

4.1. Vantagens

4. Vantagens e Desvantagens de umaUsina Nuclear


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Usinas Nucleares so muito produtivas,praticamente no geram desperdcio deenergia durante a sua operao.

Independem de condies ambientais/climticas

No geram CO, que causa o Aquecimento

Global; No polui o ar com gases de enxofre,

nitrognio, particulados, etc.;

4.1. Vantagens


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4.1. Vantagens No ocupam grandes reas, comparadas a

outros tipos de usina de energia limpa;

A tecnologia do processo bastante conhecida;

a fonte mais concentrada de gerao deenergia;

Ocusto da energia gerada mais caro que aenergia das hidroeltricas, mas mais barato que

a energia das termoeltricas, usinas solares,elica, etc.


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4.1. Desvantagens

Alto custo de construo, em razo da tecnologia esegurana empregadas;

Mesmo com todos os sistemas de segurana, hsempre o risco do reator vazar ou explodir, liberandoradioatividade na atmosfera e nas terras prximas, numraio de quilmetros.

Cncer em humanos , morte de plantas e animais.

uma energia no renovvel, visto que o recursoutilizado para produzir este tipo de energia se esgotarfuturamente;


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4.1. Desvantagens

Todo funcionrio operando na proximidade desubstncias radioativas est exposto ao risco decontaminao;

No existem solues eficientes para tratamentodo lixo radioativo;

Necessidade de armazenar o resduo nuclear em

locais isolados e protegidos; atualmente depositado em desertos, fundo de

oceanos ou dentro de montanhas;


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4.1. Desvantagens

A energia nuclear tambm utilizada paraa fabricao de bombas nucleares.

Se fundamentam na reao de fisso

nuclear explosiva.

Os resduos produzidos emitemradioatividade durante muitos anos;

Necessidade de isolar a central aps o seuencerramento;


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Quem utiliza?A energia nuclear saltou de 0,1% para 17%em 30, fazendo-a aproximar -se daporcentagem produzida pelas hidreltricas.No final de 1998 haviam 434 usinasnucleares em 32 pases e 36 sendo

construdas em 15 pases. A EuropaOcidental tem 30% da sua energia eltricagerada por centrais nucleares (sendo suaprincipal fonte de energia). A amrica donorte fica com 17% e o extremo oriente e aEuropa oriental com 15%. Trs pasesdetm 60% do total mundial de usinasnucleares, que so Frana, Japo eEUA.Entre estes, destaca-se a Frana, com

80% de sua energia gerada por 56 reatoresnucleares, e o Japo, com 30%. Apesar da"crise" na indstria nuclear, os pases commaior necessidade desse tipo de energia,como o Japo ou a Frana, que no tmoutras alternativas, continuaro investindoneste setor.

5. Usinas Nucleares no Mundo


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Quanto dependem?Alguns pases dependem mais da energia nuclear

para obter eletricidade que outros:

Frana -> cerca de 75% da eletricidade geradaa partir da energia nuclear, de acordo com aAgncia Internacional de Energia Atmica.

Estados Unidos -> a energia nuclear fornece23% da eletricidade total, mas alguns Estados

obtm mais energia de usinas nucleares que

outros.

Brasil -> menos de 3% da energia gerada temorigem das usinas nucleares de Angra dos Reis.

H mais de 400 usinas de energia nuclear aoredor do mundo, sendo mais de 100 nos EUA.

5. Usinas Nucleares no Mundo


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6. Acidentes Histricos


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7. Como Funciona uma Usina

Nuclear


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O que aconteceu?

O tsunami chegou a dez metros de altura;

5000 mortes decorrentes da tragdia;

O Japo teve corte de energia devido a tragdia, que tambm

paralisou os geradores de emergncia da usina de Fukushima1, derrubando o sistema de refrigerao dos reatores atmicos;

A queda no sistema de resfriamento provocou a evaporao da

gua e o risco de exposio do material radioativo nos reatores,

onde j ocorreram quatro exploses de hidrognio e doisincndios, em meio a crescentes nveis de radiao.

Vdeo1:


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EMERGNCIA NUCLEAR

Usinas nucleares e refinarias de

petrleo pararam; 4 usinas prximas ao epicentro do

terremoto foram desligadas e fechadaspor segurana (AIEA).


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BALANO DA TRAGDIA

Milhares de mortos e desaparecidos Mais de 100 mil militares e reservistas japoneses,

auxiliados por voluntrios estrangeiros especialistas emsalvamento, trabalham na zona devastada em busca desobreviventes que ainda possam estar sob os escombrosou que talvez tenham sido arrastados mar adentro pelotsunami

Por enquanto, cerca de 26 mil pessoas foram resgatadasvivas, segundo o governo japons.

Quase 80 mil edifcios e casas foram destrudos Mais de 500 mil deixaram suas casas Existem cerca de 2,5 mil abrigos temporrios, muitos dos

quais no tm gua potvel ou eletricidade. Vdeo2:


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USINA NUCLEAR FUKUSHIMA 1

Problemas na resfriao dos reatores

Exploso no sbado, dia 12

4 trabalhadores feridos

O Japo entrou em alerta.

Figura: Fumaa subindo de reator3 da usina de Fukushima.


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MAIS DANOSDomingo, dia 13 de maro:

Mais um acidente envolvendo trabalhadores de usinas nucleares(AIEA)

Um funcionrio morreu, e outros quatro ficaram feridos em acidentena usina Fukushima 2.

Segunda-feira, dia 14 de maro:

Mais duas exploses ocorreram na Fukushima 1 11 feridos

Provvel causa: acmulo de hidrognio (Agncia de segurananuclear)

Tera-feira, dia 15:

Mais um tremor de magnitude 6 foi registrado

Levando a um incndio no reator2 de Fukushima.


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MAIS EXPLOSO

Um grande incndio, na refinaria de petrleoCosmo Oil Co., em Ichihara no Japo;

3 trabalhadores feridos;

O fogo iniciou logo aps o terremoto.

Figura: Exploso na refinaria dePetrleo.


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OQUE EST SENDO FEITO?

O Japo usou helicpteros e canhes degua para tentar estabilizar a instalao,mas o alto nvel de radiao no local

dificultou o trabalho dos militares e policiaisque comandam as operaes. Oito canhes d'gua passaram a ser

usados na tentativa de reduzir atemperatura do reator3.

Os militares que operavam os canhes,porm, foram obrigados a recuar por causados altos ndices de radiao.


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MORTES estima-se em 7.700 o nmero de mortos e em 11.651desaparecidos. O nmero de feridos est em 2.409. sbado (19).

A radiao nuclear- em casos de grande vazamento pode contaminar a

gua, o solo, os animais, tudo o que vivo.

9. Consequncias Ambientais,sociais e econmicas


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Contaminao Com o vazamento de material radioativo,estepoder ser conduzido por ventos e as nuvens radioativas podem seespalhar por centenas de quilmetros das usinas. Contaminando solo,gua e toda vegetao local;

Amostras de leite e espinafre das cidades de Fukushima e Ibaraki,apresentaram excesso de radiao;

O governo tambm afirmou que as guas correntes de Tquio e decinco provncias do pas tambm apresentam pequenas amostras deiodo radioativo e csio, porm sem risco sade humana;


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9. Consequncias Ambientais,sociais e econmicasO terremoto e o posterior tsunami destruram11.991 casas, provocaram 269 incndios edanificaram 1.232 pontos nas estradas do norte e

do leste do Japo;Outro potencial de danos ambientais adicionais degravidade o vazamento em refinaria de petrleoatingidas, algumas delas em chamas, por exemplo,

a refinaria Cosmo, em Kobe, prximo a Tquio;

Na regio agrcola inundada pelo tsunami, adestruio de depsitos de defensivos agrcolas efertilizantes qumicos contamina as guas e o solo;


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9. Consequncias Ambientais,sociais e econmicasCrianas em escola japonesa aguardam em silncioretorno incerto dos pais


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Racionamento de energia, ao menos 5 milhes depessoas esto sem eletricidade


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Falta de Combustveis; Filas que se alongam porquarteires so comuns;


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Colapso da rea de transporte;


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Falta alimentos, nos supermercados e lojas, as prateleirasesto praticamente vazias;


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9. Consequncias Ambientais,sociais e econmicasAs principais montadoras japonesas:Toyota, Honda, Nissan param eregistram queda nas vendas;

A indstria de eletrnicos Hitachisuspendeu as operaes de suas seisfbricas onde so produzidos vriostipos de produtos, incluindo aparelhos

eletrodomsticos, autopeas, elevadorese sistemas de gerao de energia.

Outros setores, como turismo, podemenfrentar dificuldades para se ajustar.


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10. Consequncias no Brasil edemais pases

Resgate de emergncia de seusimigrantes no Japo;

Abalo poltico, com consequente revisodas usinas existentes em todo o mundo;

Reavaliao da utilizao da energianuclear, especialmente em pases que

possuem outras alternativas.


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11. Consideraes Finais

Por que continuar a utilizar energia nuclear?


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Chance mnima de acidentes

Three Mile Island, 1979 Chernobyl, 1986

Goinia,1987


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Custos

Canteiro de obra de Angra 3; R$ 9 bilhes em investimentos


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Produo de energia limpa

10 gramas de urnio = 1200 Kg decarvo


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Produo de energia limpa

No emite gases que causam o efeitoestufa;

Da extrao do minrio a chegada ausina h pouca gerao de resduos;

Gerao de pequena quantidade deresduos de alta radioatividade querequerem uma soluo de milhares deanos.


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Lixo nuclear

Maior depsito de resduos nuclearesdo mundo est sendo construdo namontanha Yucca, no estado de Nevada,

EUA; Reatores subcrticos e incineradores de

lixo radioativo;


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Reatores incineradores de lixode radioativo Conceito introduzido pelo fsico Carlo

Rubbia (1995);

Acoplamento de acelerador linear comreator nuclear;

Reduo do tempo de vida dos rejeitosradioativos de 10.000 anos para 250

anos; Eliminao da possibilidade de

derretimento do ncleo do reator.


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Reatores incineradores de lixoradioativo


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