Como funciona uma usina nuclear?

Os átomos de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de, através de reações nucleares, transformar massa em energia. Esse princípio foi demonstrado por Albert Einstein. O processo ocorre espontaneamente em alguns elementos, porém em outros precisa ser provocado através de técnicas específicas.
Existem duas formas de aproveitar essa energia para a produção de eletricidade: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se divide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual dois ou mais núcleos se unem para produzir um novo elemento.
A fissão do átomo de urânio é a principal técnica empregada para a geração de eletricidade em usinas nucleares. É usada em mais de 400 centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coréia do Sul, Paquistão e Índia, entre outros.
Hoje, 17% da energia elétrica no mundo, é gerada através de fonte nuclear e este percentual tende a crescer com a construção de novas usinas, principalmente nos países em desenvolvimento (China, Índia, etc.). Os Estados Unidos, que possuem o maior parque nuclear do planeta, com 103 usinas em operação, estão ampliando a capacidade de geração e aumentando a vida útil de várias de suas centrais. França, com 58 reatores, e Japão, com 56, tambem são grandes produtores de energia nuclear, seguidos por Rússia(31) e Coréia do Sul (20).
A maior vantagem ambiental da geração elétrica através de usinas nucleares é a não utilização de combustíveis fósseis, evitando o lançamento na atmosfera dos gases responsáveis pelo aumento do aquecimento global e outros produtos tóxicos. Usinas nucleares ocupam áreas relativamente pequenas, podem ser instaladas próximas aos centros consumidores e não dependem de fatores climáticos (chuva, vento, etc.) para o seu funcionamento.
Além disso, o urânio utilizado em usinas nucleares é um combustível de baixo custo, uma vez que as quantidades mundiais exploráveis são muito grandes e não oferecem risco de escassez em médio prazo.
Pesquisas de opinião realizadas na Europa, nos Estados Unidos e na Ásia demonstram que a população aceita a construção de novas usinas nucleares e a substituição de plantas antigas por novas.
Ambientalistas prestigiados como James Lovelock (autor da “Teoria de Gaia”) e e Patrick Moore (fundador do Green Peace) são unânimes em declarar que não se pode abdicar da energia nuclear se pretendemos reduzir os riscos do aquecimento global e de todos os problemas relacionados a ele.

Como funciona uma usina nuclear?
A fissão dos átomos de urânio dentro das varetas do elemento combustível aquece a água que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Para que não entre em ebulição – o que ocorreria normalmente aos 100 graus Celsius -, esta água é mantida sob uma pressão 157 vezes maior que a pressão atmosférica.
O gerador de vapor realiza uma troca de calor entre as águas deste primeiro circuito e a do circuito secundário, que são independentes entre si. Com essa troca de calor, a água do circuito secundário se transforma em vapor e movimenta a turbina - a uma velocidade de 1.800 rpm - que, por sua vez, aciona o gerador elétrico.
Esse vapor, depois de mover a turbina, passa por um condensador, onde é refrigerado pela água do mar, trazida por um terceiro circuito independente. A existência desses três circuitos impede o contato da água que passa pelo reator com as demais.
Uma usina nuclear oferece elevado grau de proteção, pois funciona com sistemas de segurança redundantes e independentes (quando somente um é necessário).



Defesa em Profundidade
É um conceito de projeto que envolve a criação de sucessivas barreiras físicas que mantêm a radiação sob total controle.
1 – As pastilhas de dióxido de urânio possuem uma estrutura molecular que retém a maior parte dos produtos gerados na fissão.
2 – As varetas que contêm as pastilhas são seladas e fabricadas com uma liga metálica especial.
3 – O vaso do reator funciona como uma barreira estanque.
4 – A blindagem radiológica permite que os trabalhadores possam acessar áreas próximas ao reator.
5 – O envoltório de aço especial, com 3 centímetros de espessura, é projetado para resistir ao mais sério acidente.
6 – O envoltório de concreto, com 70 centímetros de espessura, conterá qualquer material caso as demais barreiras falhem.

Fonte: http://www.eletronuclear.gov.br/tecnologia/index.php?idSecao=2&idCategoria=19 Compartilhar no facebook | Compartilhar no twitter