A energia elétrica por fonte nuclear é obtida a partir do calor da reação do combustível
(urânio) utilizando o princípio básico de funcionamento de uma usina térmica convencional,
que é sempre igual; a queima do combustível produz calor, esse ferve a água de uma caldeira
transformando-a em vapor. O vapor movimenta uma turbina que, por sua vez, dá partida a um
gerador que produz a eletricidade.
Para entendermos o que vem a ser energia liberada na reação nuclear, é preciso saber um
pouco mais sobre o átomo.
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Os átomos são mais leves ou mais pesados, dependendo do número de partículas que se
constituem. O mais leve que se conhece é o do hidrogênio e o mais pesado o do urânio.
Um átomo é composto por um núcleo e por partículas menores que gravitam em torno desse
núcleo. Essas partículas se chamam elétrons, são muito leves e têm carga elétrica negativa.
Dentro do núcleo, há dois tipos de partículas, chamadas prótons e nêutrons.
O número de prótons é sempre igual ao número dos elétrons mas sua carga é positiva.
Quanto aos nêutrons, variam em número sendo mais numerosos quanto mais pesado for o
átomo. Eles não possuem carga elétrica alguma, são neutros, como o nome está dizendo.
Embora sabendo que tudo que existe na natureza é formado por átomos, trataremos apenas
dos átomos do elemento chamado urânio.
No urânio presente na natureza são encontrados átomos, que têm em seu núcleo 92 prótons
e 143 nêutrons (cuja soma dá 235), átomos com 92 prótons e 142 nêutrons (234) e outros
ainda, com 92 prótons e 146 nêutrons (238). Como os prótons e elétrons são em número
igual (92), podemos dizer que esses átomos são quimicamente iguais e os chamaremos
de isótopos do mesmo elemento, isto é, do urânio.
Para diferenciá-los, usa-se o símbolo químico de elemento e um número, de acordo com
seu peso atômico - Isótopo U-234, - Isótopo U-235 e - Isótopo U-238.
O choque de um nêutron livre com o isótopo U-235 causa a divisão do núcleo desse
isótopo em duas partes -dois outros átomos - e ocasiona uma liberação relativamente
alta de energia. Dá-se a esse fenômeno o nome de fissão nuclear.
A fissão nuclear ocasiona a transformação da matéria em energia, através da divisão
do isótopo U-235.
Por que o U-235 e não o U-234 ou o U-238?
Quando a fissão do isótopo U-235 ocorre, o núcleo divide-se em duas partes formando dois
elementos novos, e dele se desprendem 2 ou 3 nêutrons que, por seu turno, podem chocar-se
com outro núcleo de U-235 acarretando nova fissão, novos elementos são formados, provocando
uma seqüência de fissões denominada reação nuclear em cadeia.
Somente o U-235 na natureza tem a propriedade de se fissionar e portanto, sustentar uma
reação em cadeia.
O aproveitamento e controle dessa energia liberada é feito dentro de reatores nucleares,
que nas usinas nucleares, fazem o mesmo papel que a caldeira desempenha nas usinas
térmicas comuns.
A fim de otimizar as reações nucleares costuma-se enriquecer o urânio antes do seu uso
nos reatores. Esta operação consiste simplesmente em aumentar o teor do Isótopo
U-235 (o único que se fissiona) na mistura de isótopos do urânio natural
(U-234, U-235 e U-238).
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Dentre as vantagens e contribuições apresentadas pelo uso da energia nuclear em lugar
de centrais térmicas convencionais, podemos apontar que, quando utilizada para produção
de energia elétrica é uma forma de energia que não emite nenhum gás de efeito estufa
(dióxido de carbono, metano, óxido nitroso e outros) e nenhum gás causador de chuva
ácida (dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio). A energia nucleoelétrica também não
emite nenhum metal carcinogênico, teratogênico ou mutagênico (Arsênio, Mercúrio, Chumbo,
Cádmio, etc.) como as alternativas que utilizam combustível fóssil o fazem. A
utilização da energia nuclear também não libera gases ou partículas que causem poluição
urbana ou diminuição da camada de ozônio.
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