A energia nuclear ou energia atômica é aquela gerada como resultado de reações entre os núcleos dos átomos. Esta energia pode ser liberada espontaneamente ou artificialmente e pode ser aproveitada para produzir eletricidade, energia térmica e energia mecânica.
Além disso, a energia nuclear é usada em várias aplicações, como medicina nuclear, radioterapia e datação de materiais encontrados em sítios arqueológicos.
Em 1896, Henri Becquerel e Marie Curie descobriram os primeiros elementos químicos radioativos. Com seus colaboradores, também estudaram suas propriedades e os tipos de radiação emitidos por estes elementos. O físico Julius Robert Oppenheimer e sua equipe, como parte do Projeto Manhattan, construíram o primeiro reator nuclear do mundo em 1942. E em 1945, a primeira bomba nuclear foi testada no deserto de Alamogordo, que recebeu o nome de Trinity.
Um evento devastador na história da humanidade foi quando duas bombas nucleares, chamadas Little Boy e Fat Man, foram lançadas nas cidades de Hiroshima e Nagasaki em 1945 durante a Segunda Guerra Mundial, o que levou à rendição do Japão e ao fim da guerra.
Logo, os reatores nucleares começaram a ser construídos para fins pacíficos, como a geração de eletricidade e a propulsão de navios, submarinos, cruzadores, porta-aviões e navios de carga.
- Veja também: Energias renováveis e não renováveis
Tipos de reações nucleares
As principais reações nucleares são:
- Reações de fissão nuclear. Estas reações ocorrem quando um núcleo pesado se divide em dois ou mais núcleos menores. Além disso, grandes quantidades de energia são liberadas e partículas subatômicas são geradas. A reação de fissão nuclear mais conhecida é a fissão do urânio-235 (235U), que é a principal reação nuclear na qual os reatores nucleares se baseiam.
- Reações de fusão nuclear: Estas reações ocorrem quando dois núcleos com carga semelhante se unem para formar um núcleo mais pesado. Além disso, grande quantidade de energia é liberada ou absorvida no processo. A fusão de dois núcleos mais pesados do que o ferro absorve energia, enquanto a fusão de dois núcleos mais leves do que o ferro libera energia. A reação de fusão nuclear do par deutério-trítio (2H-3H) ocorre nos núcleos das estrelas e é a mais conhecida na natureza.
Atualmente, os reatores de fusão nuclear ainda estão sendo estudados e desenvolvidos, mas prometem ser uma fonte viável de energia.
Vantagens da energia nuclear
As principais vantagens são:
- Não produz gases de efeito estufa. O uso da energia nuclear para gerar eletricidade não produz gases de efeito estufa, assim como o uso de combustíveis fósseis. O emprego da energia nuclear contribui para reduzir o aquecimento global causado pela emissão desses gases.
- Obtém-se muita energia com uma pequena massa de combustível. Quando a energia nuclear é usada para gerar eletricidade, muito pouco combustível nuclear é usado para gerar uma quantidade de energia elétrica semelhante à de outros tipos de combustíveis, que usam uma massa muito maior de combustível.
- É planejável e constante. A produção de eletricidade em uma usina nuclear não é afetada por falta de combustível ou condições climáticas. É uma fonte contínua de energia, portanto, o processo não deve ser interrompido, exceto em situações excepcionais de acidentes ou manutenção.
- Tem um baixo custo operacional. Produzir energia nuclear é mais barato do que produzir energia a partir de outros combustíveis. Mesmo incluindo os custos de construção e instalação de uma usina nuclear, como a produção de energia nuclear requer muito pouco combustível nuclear, é possível que o custo total de sua produção ao longo do tempo seja mais barato do que o custo de produção de qualquer outro tipo de energia. Além disso, em uma única usina nuclear, é produzida uma grande quantidade de energia.
- Tem aplicações na medicina. A medicina nuclear baseia-se em aplicações médicas da energia nuclear. É usada para o diagnóstico e tratamento de doenças, especialmente o câncer.
Desvantagens da energia nuclear
Algumas desvantagens são:
- Gera resíduos radioativos. Os resíduos radioativos são difíceis de gerenciar e manusear, pois são extremamente prejudiciais aos organismos vivos. É por isso que são necessários contêineres e meios de transporte especiais para armazená-los e movê-los de um lugar para outro. As partículas emitidas durante as reações nucleares afetam o DNA das células e dos seres vivos em geral, portanto, os resíduos radioativos devem ser acondicionados até que os núcleos radioativos se transformem em núcleos estáveis.
- Implica riscos de desastres ambientais. Atualmente, existem muitos métodos e técnicas de segurança nuclear disponíveis, mas, mesmo assim, ocorreram acidentes nucleares devido ao mau funcionamento das instalações nucleares, bem como ao manuseio incorreto pela equipe. Por exemplo, no acidente de Chernobyl, na então União Soviética, a explosão de um reator contaminou cerca de 30 km ao redor com partículas radioativas, tornando a chamada “zona de exclusão” inabitável por cerca de 20 mil anos.
- Utiliza matérias-primas não renováveis. A fissão nuclear requer um suprimento contínuo de urânio (ou urânio enriquecido), um mineral raro e escasso na crosta terrestre, bem como outros ingredientes químicos que são difíceis de obter. E, embora o preço do urânio não flutue como o dos combustíveis fósseis, também não é um elemento muito comum na crosta terrestre, nem é um material de autorrenovação. Se a tecnologia de fusão nuclear pudesse ser alcançada, esta desvantagem seria resolvida, pois o hidrogênio é fácil de obter e superabundante.
- Seu investimento inicial é caro. A construção de uma usina nuclear exige um grande investimento inicial. Além disso, os reatores nucleares têm uma data de validade, após a qual sua operação se torna perigosa e é aconselhável desmontá-los e construir um novo.
- Permite a construção de armas nucleares. A mesma tecnologia usada para fins pacíficos na construção de uma usina termonuclear tem sido usada para construir armas nucleares. As armas nucleares têm um alto poder de destruição e podem destruir países inteiros.
Continue com:
- Energia na vida diária
- Combustíveis na vida diária
- Energia química
- Vantagens e desvantagens do petróleo
Referências
- “Energía nuclear” em https://es.wikipedia.org/
- “¿Qué es la energía nuclear?” em https://www.argentina.gob.ar/
- “Ventajas y desventajas de la energía nuclear” (video) em TeleSUR. https://www.youtube.com/
- “Nuclear power” em https://www.britannica.com/.
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