Energia nuclear

História

Enrico Fermi fez o primeiro reator nuclear em 1941. Muitos reatores foram construídos nos Estados Unidos durante a Segunda Guerra Mundial, durante o Projeto Manhattan. Em 1954 a primeira usina nuclear começou em Obninsk, perto de Moscou. A maioria das usinas nucleares nos Estados Unidos foi construída durante os anos 60 e 70. Os reatores nucleares também alimentam alguns grandes navios e submarinos militares.

Produção de energia

Os reatores nucleares utilizam um processo chamado fissão nuclear, que utiliza átomos como urânio ou plutônio (em particular o urânio isotópico 235) e os separa com partículas chamadas neutrões. Isto converte parte da massa em energia, de acordo com a equação de Einstein E=mc2. Os elementos fissionáveis são colocados em varetas chamadas "varetas de combustível". As varetas de combustível são submersas em água, e a energia liberada na reação de fissão aquece a água que se transforma em vapor.

O vapor então gira uma turbina, que gera eletricidade. O vapor é então condensado em enormes torres de resfriamento, e se transforma novamente em água e é enviado novamente para o reator.

A reação pode ser controlada colocando "varetas de controle" entre as varetas de combustível. As hastes de controle são geralmente feitas de boro, que absorve os nêutrons e pára a reação.

Uma fusão nuclear pode acontecer quando a reação não é controlada e começa a gerar gases radioativos perigosos (como Krypton). Ao contrário da crença popular, os reatores nucleares não podem explodir como uma bomba nuclear, mas é um perigo quando materiais radioativos escapam.

Acidentes

Ocorreram alguns acidentes nucleares graves. Foi feita uma escala para medir quão perigosos são os acidentes. Ela é chamada de Escala Internacional de Eventos Nucleares. A escala tem 8 níveis (0-7), e 7 é a pior.

• Desastre de Chernobyl, ocorrido em 1986; classificado no nível 7.
• O desastre nuclear de Fukushima, ocorrido em 2011 como resultado de um terremoto, nível 7.
• Acidente com Mayak; aconteceu em 1957. A quantidade de radiação liberada e o perigo geral era maior do que o de Chernobyl. A área afetada era menor, porém. Por estas razões, o acidente é classificado apenas como nível 6.
• Incêndio de Windscale em 1957 e acidente de Three Mile Island em 1979, no nível 5.
• Acidente nuclear Tokaimura no nível 4

Os contratempos com submarinos de propulsão nuclear incluem o acidente com o submarino soviético K-19 (1961), o acidente com o submarino soviético K-27 (1968) e o acidente com o submarino soviético K-431 (1985).

Durante a emergência da Usina Nuclear Fukushima Daiichi 2011 no Japão, três reatores nucleares foram danificados por explosões.

Economia

A economia da energia nuclear é um desafio e, após o desastre nuclear de Fukushima 2011, é provável que os custos subam para as usinas nucleares atualmente em operação e para as novas usinas nucleares, devido ao aumento das exigências de gerenciamento de combustível usado no local e às elevadas ameaças de base de projeto.

Debates

Há um debate sobre o uso da energia nuclear. Os apoiadores, como a Associação Nuclear Mundial e a AIEA, argumentam que a energia nuclear é uma fonte de energia sustentável que reduz as emissões de carbono. Além disso, ela não contribui para o smog ou a chuva ácida. Adversários antinucleares, como o Greenpeace International e o Serviço de Informação e Recursos Nucleares, acreditam que a energia nuclear representa uma ameaça para as pessoas e o meio ambiente.

Desenvolvimentos recentes

Em 2007, as usinas nucleares produziram cerca de 2600 TWh de eletricidade e forneceram 14% da eletricidade utilizada no mundo, o que representou uma queda de 2% em relação a 2006. Em 9 de maio de 2010, existiam 438 (372 GW) reatores nucleares operando globalmente. Um pico foi atingido em 2002, quando havia 444 reatores nucleares operando.

As emergências nucleares na Usina Nuclear Fukushima Daiichi do Japão e em outras instalações nucleares levantaram questões sobre o futuro da energia nuclear. Platts disse que "a crise nas usinas nucleares de Fukushima do Japão levou os principais países consumidores de energia a rever a segurança de seus reatores existentes e lançou dúvidas sobre a velocidade e a escala das expansões planejadas ao redor do mundo". Após o desastre nuclear de Fukushima, a Agência Internacional de Energia reduziu pela metade sua estimativa de capacidade adicional de geração nuclear a ser construída até 2035.

Cabeçotes de vasos de água pressurizados