2022/08/22

Invenções que mudaram o mundo: a energia nuclear

Imagem parietal de fissão nuclear

ME/402321/111

ES Nuno Álvares

Quadro didático utilizado em contexto das práticas pedagógicas de Física. Trata-se de uma imagem parietal de grandes dimensões, apresentando a fissão nuclear em quatro conjuntos de imagens coloridas, sobre fundo negro. Na parte superior do quadro, ao centro, encontra-se o título e uma introdução científica. Graficamente, as ilustrações encontram-se dispostas em três tiras, com fundo negro e desenhos a cores. Estão separadas por tiras brancas, sobre as quais estão impressas as legendas explicativas: em cima "Fissão de U235 por bombardeamento com neutrões lentos. Hahn 1939"; ao centro, à esquerda: "Reação em cadeia do urânio 235 ou do plutónio 329"; à direita: "Reação em cadeia controlada do urânio natural"; ao fundo, "Formação do plutónio a partir de U238".


A energia nuclear ou energia atómica é a energia que se encontra no interior do átomo e que pode ser retirada para determinados fins. Os isótopos de alguns elementos químicos têm a capacidade de se transformar noutros isótopos através de reações nucleares, emitindo energia neste processo. Esta energia pode ser obtida por fissão – separação dos núcleos de urânio ou de plutónio – ou por fusão – combinação de núcleos atómicos leves.

Ernest Rutherford descobriu o núcleo atómico e realizou várias experiências que permitiram concluir que através do uso de raios catódicos o núcleo podia ser modificado. A descoberta dos neutrões, partículas eletricamente neutras, abriu novas possibilidades para as alterações do núcleo.

A fissão nuclear foi uma descoberta de Otto Hahn e Fritz Strabmann, em 1938. Otto Hahn e Lise Meitner fizeram observações relativamente a uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com neutrões, concluindo que o núcleo se dividiu em dois.

O uso da tecnologia nuclear tem como principal finalidade a produção de energia elétrica através do calor obtido na reação nuclear controlada. A reação nuclear descontrolada ou reação em cadeia é aquela que ocorre no interior de uma bomba atómica. O primeiro estudo sobre este tipo de reação descontrolada teve lugar em 1942, na Universidade de Chicago.


Imagem parietal de reator nuclear e pilha atómica

ME/402321/114

ES Nuno Álvares

Quadro didático utilizado em contexto das práticas pedagógicas de Física. Trata-se de uma imagem parietal de grandes dimensões, apresentando o reator nuclear e pilha atómica em conjuntos de imagens coloridas, sobre fundo negro. Na parte superior do quadro, ao centro, encontra-se o título e uma introdução científica. À esquerda, em cima, encontra-se a ilustração de uma pilha atómica com permutador térmico - reator térmico heterogéneo; ao lado, está representada uma pilha atómica sem permutador térmico; por baixo, à esquerda e à direita, encontram-se dois reatores de pesquisa; ao fundo, está representada uma vista de conjunto de um centro atómico.


A energia nuclear é uma descoberta recente e controversa, apresentando vantagens e desvantagens. As reservas de minerais radioativos são bastante extensas e como tal não existe a preocupação do seu esgotamento, como no caso dos combustíveis fósseis. A energia nuclear é limpa, económica e não perigosa desde que usada de forma regulamentada.

No entanto, várias são as desvantagens: custos ambientais, potenciais acidentes em centrais nucleares e produção de resíduos radioativos, extremamente nocivos para a vida humana e animal. Estes resíduos devem ser armazenados em locais sem perigo de contaminação da água e dos solos, uma vez que a exposição dos seres vivos à radioatividade pode provocar doenças e malformações. Para além disso, a construção e manutenção de uma central é extremamente dispendiosa.

Atualmente estima-se que 16% da energia produzida mundialmente provem de centrais nucleares. Os Estados Unidos são o maior produtor mundial de energia nuclear. A França tem cerca de 80% de energia de origem nuclear. Em Portugal não existem centrais nucleares, sendo a mais próxima a central de Almaraz, em Espanha.


MJS

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