RADIOATIVIDADE – Geração de Energia

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Explicar através deste mapa mental como a energia produzida através de meios Radioativos se interligam com as diferentes áreas das Ciências da Natureza.
Eduardo Leandro
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RADIOATIVIDADE – Geração de Energia
  1. Por muito tempo à energia nuclear foi considerada capaz de gerar uma grande revolução para a espécie humana. Imaginava-se que através dela seria possível conduzir tanta energia de forma limpa, que se estipulava que com mais umas décadas de pesquisa poderíamos praticamente torná-la de graça, Além de acabar com emissões de gás carbônico para sempre. Porém o tempo passou e atualmente o mundo já deixou pra trás o pico de dependência dessa fonte energética.
    1. Porque não investimos tanto nesse meio como antes?
      1. Bom, a realidade é que na teoria isso seria até relativamente simples, porém na prática houve várias dificuldades entre a prancheta e o funcionamento, o que no fim, nos levou ao método mais comum que é usado hoje nas usinas nucleares, com melhor acessibilidade, melhor custo beneficio e funcionamento. A energia desse método provém do que ocorre no coração de uma usina, a Fissão Nuclear.
        1. O que é Fissão Nuclear?
          1. Fissão nuclear é a quebra de Átomos, sendo uma tarefa extremamente difícil de atingir devido à força nuclear forte, sendo uma das quatro forças fundamentais na natureza e também a mais forte.
      2. Um problema é de que nós não temos muito conhecimento sobre o assunto, pelo fato disso ocorrer apenas em escalas muito pequenas. É possível observá-la em ação em um núcleo atômico, onde ela atrai os prótons vizinhos, superando assim bastante a força de repulsão eletromagnética gerada pelas cargas positivas deles, que tendem se repelir como ímãs.
        1. Quanto maior for o núcleo de um átomo, menor vai ser o poder da força nuclear forte. Por isso que exemplares mais massivos tendem a emitir radiação, e se transformar em um elemento mais estável.
          1. É uma radiação como essa que é utilizada nas usinas nucleares, porém o problema é que se deixarmos o processo ocorrer naturalmente, se é necessária à espera de alguns bilhões de anos para se gerar alguma coisa útil.
            1. O trabalho de uma usina e acelerar esse processo, e para isso são jogados vários nêutrons em elementos com núcleos bem grandes, pois quanto maior eles forem mais fáceis serão de se desvencilhar da força nuclear forte para que a quebra ocorra.
              1. Um dos átomos mais massivos encontrados naturalmente na crosta terrestre é o urânio, que pode ser encontrado em diversos tipos de formações geológicas e inclusive mesmo no assoalho oceânico.
                1. Para a mineração valer apena de verdade, ele deve estar em uma concentração de pelo menos 0,01% na rocha extraída, e dessa quantidade, apenas 1% corresponde ao sabor certo para o uso energético, pois apenas o urânio 235 pode ser aproveitado para alguma coisa.
                  1. É importante saber que se você somar a massa de todos os produtos após esse fenômeno, você vai ter menos do que tinha no início. Isso ocorre devido à conversão de uma pequena parte da massa inicial em energia, mais especificamente, raio gama, como foi previsto pela famosa equação de Albert Einstein (E=mc2).
                  2. Em uma porção de urânio no reator de uma usina, após os primeiros nêutrons terem sidos disparados, um deles pode atingir um átomo de urânio. E o seu núcleo sofre uma quebra, que dá origem a dois elementos mais leves, além de dois ou três nêutrons.
                    1. Cada um desses novos nêutrons livres podem acertar outros núcleos de urânio, e assim, se é produzido uma reação em cadeia, que vai aumentando exponencialmente em um número de fissões que pipocam no reator.
                    2. Como funciona uma Usina Nuclear?
                      1. Uma usina nuclear opera de maneira muito parecida com uma de carvão ou gás natural. Ambos usam uma fonte de energia para esquentar água.
                        1. REATOR DE ÁGUA FERVENTE Após o aumento da temperatura da água, a água passa para o estado gasoso, e tenta escapar em direção a uma turbina. Essa passagem do fluído faz com que o equipamento comece a girar, assim, depois de resfriar, condensa e volta para o início, e a rotação é transferida para um gerador, conectada a um sistema que transforma o movimento em eletricidade, abastecendo casas e indústrias.
                          1. Entretanto ele não é o único tipo, existe outro mais complexo e muito mais utilizado atualmente.
                            1. REATOR DE ÁGUA PRESSURIZADA: A água que entra em contato diretamente com a radiação nunca vira vapor, pois há uma tubulação separada para ela, que está sobre alta pressão, graças a um pressurizador. Então estes tubos esquentados vão entrar em contato com a outra água, que ira absorver a energia térmica e ferver, cumprindo o trajeto até a turbina e o condensador, posteriormente retornando ao começo, e a água pressurizada após fazer a troca térmica também volta para a sua primeira etapa, o Reator.
                              1. Reator Nuclear: É uma cápsula, onde existem hastes de um material radioativo, que possa liberar raios gama para esquentar a água ao seu redor.
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