As controvérsias da Energia Nuclear na geração de eletricidade

Por Gabriela Cardoso

• Você sabe o que é Energia Nuclear?

Ao sermos introduzidos à Química na escola, um dos primeiros assuntos é a estrutura do átomo, onde aprendemos que, dentre outras coisas, ele possui um núcleo muito pequeno constituído basicamente por prótons (cargas positivas) e nêutrons (cargas neutras), onde se concentra a maior parte de sua minúscula massa. Com exceção do hidrogênio, que possui apenas um próton, todos os outros átomos possuem dois ou mais, então talvez isso gere um questionamento: se nas aulas de ciências aprendemos que cargas opostas se atraem e cargas iguais se repelem, como pode um espaço tão pequeno abrigar cargas iguais sem se desfazer?

Bom, se é possível que isso ocorra, podemos considerar que existe uma força da natureza diferente e mais intensa que as já conhecidas eletromagnética e gravitacional e, graças a ela, o núcleo se mantém. A força de ligação necessária para que essas cargas positivas fiquem próximas dentro do núcleo é altíssima e, consequentemente, faz com que ele tenha muita energia interna. Quando o núcleo é instável, essa energia é emitida, e recebe o nome genérico de radiação nuclear. Ela também é conhecida como energia nuclear ou energia atômica, e pode ser aproveitada de diversas formas.

• Como essa energia é utilizada?

A energia nuclear possui aplicações diversas, como na medicina, em exames de imagem e no tratamento e diagnóstico de doenças; na indústria, na melhoria e controle de qualidade, na esterilização de produtos alimentícios, no controle de pragas; em estudos ambientais, como na análise de solo; na geração de energia elétrica, entre outras. Neste artigo vamos abordar a aplicação principal da energia nuclear, que é como fonte de energia elétrica.

A energia nuclear precisa ser liberada do núcleo por meio de reações nucleares, que são processos de transformação e, para gerar energia elétrica, existem duas formas disso ser feito: por fusão nuclear, que é a união de dois ou mais núcleos para formar um novo elemento, que foge do escopo deste artigo, ou por fissão nuclear, que é a divisão do núcleo em duas ou mais partículas, o método mais utilizado pelas usinas.

A fissão nuclear raramente ocorre de forma espontânea, então ela é induzida por meio do bombardeamento de nêutrons, tornando o núcleo instável. O elemento mais utilizado nesse processo é o Urânio 235, que gera duas porções e essas porções emitem nêutrons. Se houver grande disponibilidade de núcleos de U 235, novas fissões serão geradas, originando uma reação em cadeia que, se não for controlada, libera muita energia e pode provocar uma explosão - é o que acontece nas bombas atômicas. Nos reatores nucleares, a concentração de U 235 e o número de nêutrons produzidos são controlados e as chances de desencadear uma explosão são muito baixas.

O processo de fissão libera energia em forma de calor, que é utilizado nas usinas nucleares para mover vapor de água e movimentar turbinas que geram eletricidade. Uma pequena quantidade de urânio 235 é suficiente para gerar uma grande quantidade de energia.

• Quais as vantagens da energia nuclear?

1. Não emite poluentes durante o funcionamento: a maioria dos reatores nucleares emitem apenas vapor d'água durante a produção.

1. Necessita de pouco espaço se comparada a outras fontes de energia.
2. Abundância de matéria-prima: existem inúmeras reservas de urânio na natureza que podem suprir a demanda por muitos anos.
3. Produção constante: por não depender de fatores climáticos, a produção pode ocorrer de maneira praticamente ininterrupta durante todo o ano.

• Por que o assunto é controverso?

Quando se fala em energia nuclear, muitas pessoas logo pensam nos acidentes nucleares de Chernobyl e Fukushima ou na explosão das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki, mas alguns fatos precisam ser levantados:

O acidente de Chernobyl ocorreu, principalmente, por falha humana: ao realizar testes de segurança durante um desligamento de rotina na usina, não foram seguidos protocolos de segurança e a tecnologia já era ultrapassada, o que acabou desencadeando uma explosão. Ademais, a população só foi evacuada várias horas após o acidente e, por isso, o impacto foi tão grande.

No caso de Fukushima, a usina foi dimensionada para suportar terremotos de grau 8,1 na escala Richter e maremotos de até 5,7 m de altura. Em 2011, o maior terremoto da história atingiu o Japão, com intensidade de 9,2 na escala Richter e um maremoto com mais de 14 m de altura. A inundação das instalações gerou a implosão dos edifícios e o vazamento de água radioativa no mar e gás radioativo na atmosfera.

Por último, para quem pensa em Hiroshima e Nagasaki, não há o que temer, pois uma usina nuclear jamais se tornaria uma bomba atômica: a concentração de U 235 utilizada nas usinas nucleares é de apenas 3%, enquanto numa bomba nuclear, a concentração necessária é muito maior, acima de 90%. Além disso, a reação em cadeia é rigidamente controlada e estável, pode confiar!

Referências:

ANEEL - Agência Nacional de Energia Elétrica. Disponível em: < https://www.aneel.gov.br/>

CARDOSO, E. de M. Apostila Educativa - Energia Nuclear. Comissão Nacional de Energia Nuclear. 3ª ed. Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. Rio de Janeiro.

GONÇALVES, O. D; ALMEIDA, I. P. S. de. A energia nuclear e seus usos na sociedade. Ciência Hoje, vol. 37, n. 2020.

MONTALVÃO, E. Energia nuclear: risco ou oportunidade? Textos para discussão. Núcleo de Estudos e Pesquisa do Senado. Senado Federal. Brasil, 2012.