ENERGIA NUCLEAR

Energia Nuclear
Escrito por: Miguel A. Medeiros
Revisado em: 17 de julho de 2004

Definição de energia
Energia, geralmente, é definido como a capacidade de um sistema em efetuar trabalho.
Normalmente, este termo é melhor entendido do que definido. Ou melhor, quando uma vela está acessa e colocamos a mão sobre a chama, o que sentimos? Calor, uma sensação de que a temperatura da superfície de nossa mão está esquentando, senão tirarmos a mão dali, a queimaremos. Isso é um exemplo de energia térmica, outro exemplo de energia, mas agora elétrica, é a luz que utilizamos para iluminar uma sala, ou então, a energia necessária para fazer funcionar um aparelho como o monitor de seu computador. Neste caso, a energia elétrica é consumida e parte é transformada em energia luminosa (luz) e térmica (calor).

Algumas formas de energia
Energia cinética - é a energia relacionada ao movimento dos corpos;
Energia potencial - é a energia que se estar acumulada ou armazenada em um corpo, como por exemplo, a energia química de pilhas e baterias; a energia de combustíveis encontrada em combustíveis como petróleo, álcool, madeira, etc; a energia nuclear, que é encontrada em átomos de todos os elementos químicos, mas que é melhor empregada quando se utiliza átomos pesados e instáveis, como o urânio-235, por exemplo.
Energia magnética relacionada com os ímãs.

Uso da Energia
A cada dia que passa, a humanidade vem necessitando cada vez mais de energia, seja para o próprio consumo, na forma de alimentos, ou para proporcionar maior conforto ou facilidades de trabalho. Um exemplo é a produção de uma latinha de refrigerante. Para se obter esta latinha que é de alumínio é necessário a disposição e o consumo de muita energia elétrica, que terá uma parte utilizada como tal e outra parte transformada em energia térmica e energia mecânica. Esse consumo de energia se deve ao fato do alumínio não se encontrar na natureza na forma metálica, sendo encontrado na forma de minerais que deverão ser trabalhados para a remoção física e química do alumínio metálico, esse processo consome muita energia. A reciclagem do alumínio consume menos energia, mas é ainda grande a quantidade de energia consumida.
A indústria de uma maneira em geral, necessita e muito de energia elétrica, que é mais fácil de se obter e que pode ser transformada em qualquer outra. É a partir dessa energia que é possível iluminar galpões, acionar e fazer trabalhar máquinas e equipamentos eletro-eletrônicos, etc.
Para as pessoas em geral, a energia elétrica também é indispensável nos dias de hoje, para ligar um aparelho elétrico, como televisão, computador e geladeira é necessário energia elétrica, pois senão o aparelho não funciona. E como pode ser visto as pessoas sem estes aparelhos? Atualmente estes aparelhos são indispensáveis para a sua comodidade e conforto.
Conversão para energia elétrica
No Brasil, a principal fonte de energia elétrica são as usinas hidroelétricas, que convertem a energia potencial e cinética das correntes d'água em energia elétrica. O que ocorre é que a água é forçada a cair sobre um dispositivo (turbina) que girará dando movimento a um gerador. Este gerador será o responsável pela produção de energia elétrica, que aparecerá pelo fenômeno da indução eletromagnética (uma corrente elétrica aparecerá com o movimento de um ímã).
Em outros países, principalmente na Europa e na América do Norte, a principal fonte de energia elétrica são as usinas nucleares. Antes de entrar neste assunto é necessário alguns conceitos básicos.

Núcleo Atômico
Um núcleo de um átomo qualquer é constituído basicamente por prótons e nêutrons. Neste núcleo existem forças (forças nucleares) que mantêm os prótons e nêutrons ligados. Estas forças devem ser suficientemente grandes para realizar o trabalho de contrabalancear as repulsões elétricas decorrentes da carga positiva dos prótons. Uma vez que os nêutrons não possuem carga elétrica. Isso deve ocorrer para explicar a existência de núcleos atômicos estáveis.
E é esta energia, a energia presente no núcleo atômico, responsável pela estabilidade de alguns núcleos atômicos, que também será responsável pela geração de energia elétrica nas usinas nucleares.

Energia elétrica a partir de energia nuclear
Para se obter energia elétrica a partir da energia nuclear é necessário que haja a fissão nuclear de um átomo, geralmente de urânio-235, neste processo ocorrerá a quebra do núcleo atômico, que ocorrerá com liberação de grande quantidade de energia, da ordem de 1010J de energia liberada por mol de urânio quebrado. A reação de quebra do urânio pode ser controlada ou não, caso não seja, a energia produzida poderá ser utilizada em bombas atômicas, caso ela seja controlada, poderá ser utilizada de maneira benéfica, como na produção de energia elétrica.
A grande quantidade de energia produzida na reação de quebra do urânio será utilizada para aquecer um caldeirão que gerará vapor. Este vapor será induzido a passar por um sistema de turbinas, que serão as responsáveis por fazer girar um gerador, que por sua vez produzirá energia elétrica através da indução magnética, ou seja, do movimento de um ímã, que fará aparecer uma corrente elétrica no sistema. A produção de energia elétrica a partir de quedas d'água ou de fissão nuclear controlada produz a mesma energia elétrica.
A energia elétrica produzida a partir de energia nuclear não é radioativa e é igual a energia produzida em hidroelétricas, podendo ser utilizada para os mesmos fins.


Referência Bibliográfica1- Atkins, P. W., Físico-Química, vol. 1, 6ª edição, Editora LTC, Rio de Janeiro, 1999.2- Na Internet em 17 de julho de 2004: http://www.cemig.com.br/pesquisa_escolar/index.aspescolar/index.asp 3- Cardoso, E. M., Energia Nuclear, apostila educativa do CNEN. Na Internet em 17 de julho de 2004: http://www.cnen.gov.br/ensino/apostilas/energia.pdfapostilas/energia.pdf 4- Medeiros, M. A., Bomba Atômica. Na Internet em 17 de julho de 2004: http://www.quiprocura.net/bomba.htm
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