Depois de Chernobyl, entenda como funciona uma usina nuclear

Agora, chegou a hora de entender como funcionam as usinas nucleares. Em grande parte das usinas tradicionais, é preciso girar uma turbina para que ela gere eletricidade e isso acontece quando carvão, gás natural ou petróleo, por exemplo, transformam a água em vapor e o utilizam para mover uma turbina. Já no caso das usinas nucleares, nada é queimado para criar o vapor, mas apenas que a fissão faça a divisão dos átomos de urânio.

Os reatores nucleares foram desenvolvidos para que pudessem sustentar uma reação em cadeia contínua de fissão, que acontece em um combustível de urânio sólido cercado por água e feito somente para esse objetivo. Então, quando o reator é ligado, os átomos de urânio se dividem, liberam nêutrons e se aquecem. O processo continua gerando mais nêutrons e ainda mais calor. Esse calor cria o vapor que faz a turbina girar e que cria a eletricidade.

Vamos entender o processo de forma mais científica?

“Os átomos são formados por três tipos de partículas: os prótons (com carga elétrica positiva), os nêutrons (com carga elétrica zero) e os elétrons (com carga elétrica negativa). Os prótons e nêutrons formam o núcleo do átomo e são responsáveis por praticamente toda a sua massa. Os elétrons são duas mil vezes mais leves que os prótons e orbitam o átomo na chamada eletrosfera. O que determina o elemento atômico é seu número de prótons: o hidrogênio tem um próton, o oxigênio tem oito e o urânio, 92”, revela Carvalho.

O profissional explica que os prótons, com carga positiva, se repelem eletricamente e que, em distâncias muito curtas, prótons e nêutrons se atraem pela força nuclear fazendo com que os nêutrons tenham o papel de estabilizar núcleos que tenham mais de um próton.

“Núcleos que têm o mesmo número de prótons e diferentes números de nêutrons são chamados isótopos e são identificados pelo seu número de massa (que é a soma do número de prótons e de nêutrons): assim, o carbono-12 é o isótopo mais estável do carbono por ter seis prótons e seis nêutrons, enquanto o carbono-14 é o isótopo menos estável por ter seis prótons e oito nêutrons”, explica.

Chernobyl

O físico conta também que as reações nucleares se tratam de interações entre núcleos atômicos e partículas prótons, nêutrons, elétrons, pósitrons que modificam os núcleos e alteram a quantidade de prótons e nêutrons ligados a um núcleo e consumindo ou liberando partículas.

Assim como existem reações químicas exotérmicas, aquelas que produzem calores excedentes como a combustão, existem as reações nucleares que produzem calor que, então, é aproveitado nas usinas para aquecer a água e gerar o vapor.

As usinas nucleares que estão na ativa atualmente, segundo o profissional, empregam a reação de fissão nuclear em que um núcleo é quebrado (ou fissionado) e que forma dois ou mais núcleos atômicos distintos. Esse processo é sustentado pela ideia de reações em cadeia, quando alguns produtos de uma reação são responsáveis por dar início a outras reações. “A fissão de átomos mais pesados que o ferro é uma reação exotérmica e esse calor excedente é o que aquece (direta ou indiretamente) a água para produzir vapor”,

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