"Nada na vida é para ser temido, apenas sim para ser entendido."
Marie Curie
QUÍMICA NUCLEAR
Reatores Nucleares
Como é obtida a energia nos reatores nucleares?
A energia dos reatores nucleares, é obtida a partir das reações em cadeia, onde um neutrão em alta velocidade atinge um átomo de uranio, que sofre uma fissão, se dividindo e liberando mais neutrões em alta velocidade, repetindo o processo com outros átomos.
Figura 1: Reações em cadeia
Fonte: http://www.mundoeducacao.com/quimica/fissao-nuclear.htm.
Funcionamento de um reator nuclear e seus principais componentes
Figura 2: Fábrica Nuclear
Diferença entre uma central termoelétrica e uma central termonuclear
Figura 3: Diferenças entre uma central termoelétrica e uma central termonuclear
Fonte: C. A. M. d. Silva, “Tecnologia dos reatores nucleares de potência e de pesquisa,” ESCOLA DE ENGENHARIA- UFMG, Belo Horizonte, 2012.
Reatores nucleares existentes no mundo
Figura 4: Representação estatística da divisão dos reatores de potência por tipo
Fonte: http://www.iaea.org/PRIS/WorldStatistics/OperationalReactorsByType.aspx.
Hoje existem no mundo 435 reatores nucleares, com a finalidade de fornecer energia, dentre os quais por motivos económicos o tipo refrigerado á agua pressurizada (PWR) é o mais utilizado.
Um reator nuclear é composto por:
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O combustível: formado por um material fissionável, geralmente um composto de urânio, onde ocorrem as reações de fissão e por tanto, é a fonte de geração de calor.
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O moderador: faz com que seja diminuída a velocidade dos neutrões. Apresentam-se como materiais moderadores a água, o grafite e a água pesada.
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O refrigerante: que absorve o calor gerado pelo combustível do reator. Geralmente se usam refrigerantes líquidos, como a água e a água pesada, ou gases como o anidrido carbónico e o hélio.
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Os elementos de controlo: que atuam como absorventes de neutrões, permitem controlar em todo momento os neutrões, e por tanto, a reatividade do reator. Os elementos de controlo geralmente tem formas de barras (geralmente de cádmio), mas podem ser encontrados também no refrigerante.
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A blindagem: evita o escape de radiação gama e de neutrões do reator. Os materiais usados como o betão, a água e o chumbo.
A diferença entre uma central nucleoelétrica e uma central termoelétrica convencional diz respeito essencialmente ao modo como o vapor de água é produzido.
Na central termoelétrica convencional, o vapor é produzido em uma caldeira aquecida pela queima de combustível fóssil (carvão mineral, gás natural, óleo combustível), já na central nucleoelétrica, o vapor é produzido a partir do calor gerado pelas reações nucleares de fissão que ocorrem no combustível nuclear.