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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
qualquer material resultante de atividades humanas, que contenha radionucldeos em quantidades superiores aos limites de iseno especificados na norma CNEN-NE-6.02 (Licenciamento de Instalaes Radiativas) e para o qual a reutilizao imprpria ou no prevista
REJEITOS RADIOATIVOS Definio
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
H trs categorias de lixo radioativo:
Rejeito de Alta Atividade: (HLW, de high level waste);
Rejeito de Mdia Atividade: (ILW, intermediate level waste);
Rejeito de Baixa Atividade: (LLW, de low level waste).
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
O HLW consiste principalmente de combustvel irradiado proveniente dos ncleos de reatores nucleares e de rejeitos lquidos de alta atividade produzidos durante o reprocessamento.O ILW consiste principalmente de embalagens metlicas de combustvel que originalmente continham urnio combustvel para usinas nucleares, peas de metal do reator e rejeitos qumicos. O ILW, de maneira geral, mil vezes mais radioativo que o LLW.
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
O LLW pode ser definido como o rejeito que no requer blindagem durante o manuseio normal e o transporte. O LLW consiste principalmente de itens como roupas de proteo e equipamentos de laboratrio que possam ter entrado em contato com material radioativo.
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
A CNEN tem 3 depsitos de materiais de baixa e mdia atividades:
Instituto de Engenharia Nuclear (IEN) -material do Rio de Janeiro e Esprito Santo
Instituto de Pesquisa Energtica Nuclear (IPEN) -material de So Paulo e Sul
Centro de Desenvolvimento de Tcnicas Nucleares (CDTN) -material de Minas Gerais e NordesteOs rejeitos gerados ao longo de mais de quatro dcadas, encontram-se armazenados em instalaes pertencentes ou supervisionadas pela CNEN. Esses rejeitos do um volume de ~ 15.000 m. A cada ano, a CNEN realiza operaes de recolhimento de rejeitos em todo o pas.
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
O Ciclo do Combustvel Nuclear o conjunto de etapas do processo industrial que transforma o mineral urnio, desde quando ele encontrado em estado natural at sua utilizao como combustvel, dentro de uma usina nuclear.
CICLO DO COMBUSTVEL NUCLEAR
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
Primeira etapa do ciclo do combustvel. Aps o conjunto de operaes, que tm como objetivo descobrir uma jazida e fazer sua avaliao econmica - prospeco e pesquisa -, determina-se o local onde ser realizada a extrao do minrio do solo, e o incio dos procedimentos para a MINERAO e para o BENEFICIAMENTO.MINERAO DO URNIO
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Principais Resduos:
- MP no ar: Urnio e Radnio;
- gua de Drenagem: Urnio dissolvido;
- Resduos Slidos: Rocha estril.
- Baixa Atividade.
MINERAO
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Na usina de beneficiamento o urnio extrado do minrio, purificado e concentrado sob a forma de um sal de cor amarela, conhecido como "yellowcake", matria prima para produo da energia gerada em um reator nuclear.
Estas atividades so desenvolvidas na INB CAETIT - BA BENEFICIAMENTOProduo de Concentrado de Urnio (U3O8)
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Principais Resduos:
MP no ar: Moagem Th-230; Ra-226 e Rn;
Solues aquosas : Th-230e Ra-226;
Resduos Slidos: argilas e minerais concentrados.
- Baixa Atividade.BENEFICIAMENTO
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a transformao do yellowcake (U3O8) em hexafluoreto de urnio (UF6)
Na usina de converso, o urnio sob a forma de yellowcake, dissolvido e purificado, obtendo-se ento o urnio nuclearmente puro. A seguir, convertido para o estado gasoso, o hexafluoreto de urnio (UF6), para permitir a transformao seguinte: enriquecimento isotpico. CONVERSO de U3O8 em UF6
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Principais Resduos:
Solues lquidas do processo extrao com solvente estocadas em tanques controlados.
Baixa/Mdia Atividade.
CONVERSO de U3O8 em UF6
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O urnio235 o istopo fssil responsvel pela reao em cadeia nos reatores nucleares
A operao de enriquecimento do urnio tem por objetivo aumentar a concentrao do urnio-235 acima da natural - o urnio natural contm apenas 0,7% de urnio-235 - para, em torno de 3% permitir sua utilizao como combustvel para gerao de energia eltrica. ENRIQUECIMENTO ISOTPICO
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Principais Resduos:
Solues lquidas do processo de limpeza de equipamentos: peq. quantidades de Urnio
Baixa/Mdia Atividade
Alto Risco de Acidentes Qumicos: 2 H2O + UF6 = 4 HF + UO2F2
ENRIQUECIMENTO ISOTPICO
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O hexafluoreto de urnio (UF6) transformado em dixido de urnio (UO2). Reconverso o retorno do gs UF6 ao estado slido, sob a forma de p de dixido de urnio (UO2).
Reconverter gs em p concentrar o urnio de maneira apropriada para sua utilizao como combustvel. Esta etapa, em que o urnio j combustvel, realizada em Resende, na Fbrica de Combustvel Nuclear (FCN ) RECONVERSO do UF6 em P de UO2Principais ResduosEmisses Gasosas: exausto controlada c/ Filtros HEPA.
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ESQUEMA DO PROCESSO DE RECONVERSO
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Estas pastilhas de dixido de urnio (UO2), que tem a forma de um cilindro de mais ou menos um centmetro de comprimento e de dimetro so produzidas na Fbrica de Combustvel Nuclear (FCN) - Pastilhas, que aps serem submetidas a diversos testes - dimensionais, metalogrficos e qumicos - estaro aptas a compor o Elemento Combustvel, combustvel para centrais nucleares. FABRICAO DE PASTILHAS de UO2Duas pastilhas de urnio produzem energia suficiente para atender, por um ms, uma residncia mdia em que vivam quatro pessoas
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INB
Processo de Fabricao de Pastilhas de UO2
Processo de Fabricao de Pastilhas de UO2 Principais Resduos:MP no ambiente de trabalho: exausto controlada c/ Filtros HEPA.
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Disciplina IPN 0023 Fontes de Energia e Meio Ambiente Ano: 2009
composto pelas pastilhas de dixido de urnio montadas em tubos de uma liga metlica especial o zircaloy - formando um conjunto de varetas, cuja estrutura mantida rgida por reticulados chamados grades espaadoras.
Ainda em Resende, na Fbrica de Combustvel Nuclear - FCN - Componentes e Montagem, produzido, obedecendo a severos padres de qualidade e preciso mecnica, o Elemento Combustvel. a fonte geradora do calor para gerao de energia eltrica, em uma usina nuclear, devido fisso de ncleos de tomos de urnio. FABRICAO DO ELEMENTO COMBUSTVEL
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Fabricao/Montagem
Principais Resduos:
Resduos Slidos metlicos: produo de ligas (escria contendo CaF2 ou MgF2).
Baixa /Mdia Atividade.
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Produo de energia eltrica atravs da fisso do ncleo do tomo.As usinas nucleares so centrais termoeltricas - como as convencionais - compostas de um sistema de gerao de vapor, uma turbina para transformao do vapor em energia mecnica e de um gerador para a transformao de energia mecnica em energia eltrica. A gerao de vapor, no ocorre em conseqncia da combusto de uma material combustvel, como o carvo e leo, e sim devido fisso de ncleos de tomos de uranio.
GERAO DE ENERGIA USINA NUCLEAR
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A empresa Eletrobrs Termonuclear S.A. - ELETRONUCLEAR
a responsvel, no Brasil, pelo projeto, construo e operao da Central Nuclear Almirante lvaro Alberto (CNAAA), que rene as usinas de Angra I e II.] O combustvel nuclear altamente radioativo retirado do reator e armazenado em piscinas de resfriamento no interior da prpria usina.
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NutronBa - 141 Kr - 92235U + 1,0n => 141,56Ba + 92,36Kr + 3 1,0n
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Radioatividade Materiais Origem Destino
AltaElementos transurnicos (urnio 237, plutnios 239, 240, 241 e 242, amercio, netnio) e produtos de fisso (samrio, xennio, estrncio, iodo, csio)Criados quando o urnio 235 absorve nutrons sem entrar em fisso (elementos transurnicos) ou pela fisso nuclearAglomerados, vitrificados e postos em recipientes fechados, no fundo de uma piscina. A gua impede que o calor da radioatividade aquea demais o materialMdia Resinas e filtrosUtilizados na limpeza das guas do circuito primrio e da piscinaGuardados provisoriamente na antiga pedreira da Praia de ItaornaBaixa Luvas, sapatilhas, roupas e ferramentasUtilizadas no trabalho na rea do reatorEstocados junto com os rejeitos de mdia atividade
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DESCOMISSIOANAMENTO
Grande quantidade de lixo radioativo tambm produzida quando um reator nuclear desativado. Isso porque muitas das peas que o compem, incluindo o combustvel, tornam-se radioativas.
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REPROCESSAMENTO DO COMBUSTVEL IRRADIADOO reprocessamento dos elementos combustveis descarregados dos reatores visa a separao do material fssil e frtil, principalmente plutnio e urnio, dos produtos de fisso, para eventual uso posterior como combustvel.
O reprocessamento constitui-se em uma tecnologia comprovada e os seus servios esto disponveis em nvel comercial para todas as empresas de energia eltrica do mundo
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ELEMENTOS TRANSURNICOS
Bombardeando-se o ncleo de urnio238 com um nutron, forma-se um novo ncleo que emite uma partcula beta (eltron) formando o ncleo do neptnio (Z = 93).
238U92 + n [ 239U92 ] 239Np93 + e- + n* + g
O neptnio emite uma partcula beta e se transforma no plutnio. 239Np93 239Pu94 + e- + n* + g
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Instalao Radiativa (ou simplesmente Instalao):
estabelecimento onde se produzem, processam, manuseiam, utilizam, transportam ou se armazenam fontes de radiao.
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Instalao Nuclear
instalao na qual o material nuclear produzido, processado, reprocessado, utilizado, manuseado ou estocado em quantidades relevantes, assim compreendidos:
a) reator nuclear;b) usina que utilize combustvel nuclear para a produo de energia trmica ou eltrica para fins industriais;c) fbrica ou usina para a produo ou tratamento de materiais nucleares, integrante do ciclo do combustvel nuclear;d) usina de reprocessamento de combustvel nuclear irradiado; ee) depsito de materiais nucleares, no incluindo local de armazenamento temporrio usado durante os transportes
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