Com o filme Oppenheimer, alguns fenômenos da física voltaram aos holofotes, entre eles a fissão e fusão nuclear. O uso dessas reações no desenvolvimento de armamento é bastante conhecido, mas você sabe como elas ocorrem?
Ligados ao comportamento do núcleo atômico de elementos radioativos como o Urânio e Tório, essas reações unem ou dividem moléculas, gerando muita energia. Atualmente estudar essas reações tem como principal a produção de energética em usinas nucleares e até medicina. Saiba mais sobre o processo de fissão nuclear.
Como ocorre a fissão e a fusão nuclear?
Os nomes já dão uma pista sobre o processo que ocorre no núcleo atômico dos elementos. A fissão nuclear acontece quando um núcleo atômico é bombardeado por nêutrons, o dividindo em dois, ou mais, em uma reação em cadeia.
Quando essa "quebra" ocorre, uma grande quantidade de energia é produzida. As primeiras bombas atômicas funcionavam fissão nuclear, e assim também funcionam a maioria das usinas termonucleares.
A fissão e a fusão nuclear são processos que ocorrem no interior do núcleo atômico.Fonte: Getty Images
Na a fusão nuclear é um processo que une dois núcleos menores em um maior. Mas para que isso ocorra, muita energia deve ser inserida no sistema. É "mais fácil" quebrar, do que fundir um núcleo. A união gera uma reação exotérmica, muito eficaz, que produz mais energia do que na fissão.
Esse processo ocorre constantemente no Sol e nas estrelas. Em solo terráqueo a fusão nuclear acontece em aceleradores de partículas, em escalas minúsculas, e é a tecnologia usada na bomba atômica de hidrogênio.
Energia Limpa
Você já pode ter ouvido sobre as infelizes tragédias relacionadas as usinas nucleares de Chernobyl e Fukushima.
O acidente nuclear de Chernobyl aconteceu em 26 de abril de 1986, na Ucrânia. Durante um teste de segurança, o reator 4 explodiu deixando uma nuvem de destruição. Já o acidente em Fukushima, no Japão, ocorrido devido ao tsunami, provocado pelo terremoto Tohoku em 2011, contaminou o mar em volta da usina.
Mesmo que não pareça, as usinas termonucleares são seguras e produzem energia limpa. Assim como a energia eólica e solar, a produção por fissão nuclear, tem uma baixa pegada de carbono, porém não é tão barata de ser produzida.
No Brasil, de acordo com dados do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares), temos ao menos 3 mil instalações de pesquisa e desenvolvimento na área de energia nuclear.
Usina Angra 1, localizada em Angra dos Reis, Rio de Janeiro.Fonte: GettyImages
Além das instalações de pesquisa, contamos também com as Usinas Angra 1 e 2, instaladas em Angra dos Reis. Juntas têm a capacidade de produção de 2 mil megawatts. Energia suficiente para levar eletricidade a 3 milhões de brasileiros.
Como funciona uma usina termonuclear?
As usinas nucleares funcionam em um sistema similar as de termoelétricas convencionais. Porém, o aquecimento da água, e a consequente geração de vapor, é propiciado pelo processo de fissão nuclear.
Em tanques de água ficam mergulhadas barras de material radioativo, mais comumente o Urânio, bombardeado com nêutrons, inicia o processo de fissão nuclear. A reação em cadeia gera muito calor, que aquece a água, transformando-a em vapor. Por sua vez, esse gira turbinas enormes que irão transformar toda essa energia em eletricidade.
Esquema de produção de energia elétrica em usina termonuclear.Fonte: Freepik
Para cessar a reação em cadeia, barras de metais específicos são colocados como anteparo, barrando os nêutrons e servindo como freio.
Riscos e benefícios
Ainda são muitas as discussões sobre os riscos e benefícios na utilização da energia nuclear. A confiança na segurança, questões ambientais no descarte do rejeito radioativo, manutenção das usinas, entre outros, ainda colocam em check o aceite popular. Mas são inegáveis os avanços que os usos da energia nuclear têm nos proporcionado.
Você sabia que o Raio-X existe graças a uma fissão nuclear?Fonte: Getty Images
Se você já fez um Raio-X para verificar um osso quebrado, por exemplo, já foi exposto a uma fissão. Seus usos na medicina tem sido uma excelente ferramenta no combate de doenças e aprimoramento de diagnósticos.
No entanto, é inegável que com os avanços, são necessárias mais políticas para a manutenção da segurança das pessoas. Em Goiânia, o ocorrido com o Césio-137, em 1987, poderia ter sido evitado se o descarte do material radioativo tive sido feito da maneira correta. Por isso, precisamos aliar o desenvolvimento às políticas que garantam a segurança da população.
Apesar de mais energética, ainda não possuímos tecnologia suficiente para comportar grandes reações de fusão nuclear.Fonte: Getty Images
Por que usamos fissão e não fusão nuclear?
Sem dúvidas, a fusão nuclear é muito mais eficiente na produção de energia, no entanto, as reações por fissão nuclear foram escolhidas principalmente por poderem ser freadas com maior facilidade.
- Leia também: Ainda é preciso ter medo da Energia nuclear?
Reações em cadeia que não possam ser controladas podem gerar um desastre ao invés proporcionar desenvolvimento seguro e viável na produção de energia. Mas muitos avanços vem por aí! Será que um dia teremos transportes movidos a energia nuclear?
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Fontes
