Exercícios.

1.

http://noticias.terra.com.br/mundo/interna/0,OI979048-EI294,00.html

A charge apresentada, além de lembrar os tristes acontecimentos ocorridos há vinte anos, após o acidente na usina termonuclear de Chernobyl, na Ucrânia, lembra que seus efeitos ainda estão presentes. Ao que parece, os impactos ambientais no continente europeu continuam a causar preocupação em escala mundial. 

Das opções a seguir, marque a única que NÃO corresponde a uma preocupação relacionada ao uso e à produção desse tipo de matriz energética:

a. Alta rentabilidade da produção e comercialização de tal energia pode não compensar os eventuais problemas socioambientais e políticos causados pelo vazamento de lixo tóxico das usinas.

b. Os projetos de usinagem termonuclear da atualidade estão ligados, na sua totalidade, a desejos geopolíticos preocupantes de países que têm por objetivo o desenvolvimento de um arsenal nuclear que poderá, dentre outros problemas, acionar conflitos regionais de impactos globais.

c. Os custos na construção de um sistema de proteção das usinas termonucleares são muito superiores aos gastos com a manutenção de usinas hidroelétricas, apesar destas, no continente europeu, dependerem dos aspectos morfoclimáticos.

d. O perigo de doenças graves causadas pelo contato com produtos agrícolas, água potável, ar atmosférico e outros materiais contaminados por radioatividade fazem com que, constantemente, movimentos políticos diversos e a sociedade civil organizada lutem pela não proliferação da produção e comercialização desse tipo de energia.

e. O acúmulo de lixo tóxico gerado pelas usinas necessita de cuidados especiais de longo prazo e a proteção permanente para os efeitos nocivos da radioatividade não é consenso entre os pesquisadores.

2. Qual das seguintes vantagens abaixo não é decorrente da usina nuclear? 

a. Não libera gases estufa;

b. Grande disponibilidade do combustível;

c. É uma energia renovável

d. Pequeno risco no transporte do combustível;

e. Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas)

3. Quando ocorreu o acidente na usina nuclear de Chernobyl?

a. 26 de abril de 1983

b. 28 de março de 1979

c. 26 de abri de 1979

d. 26 de abril de 1986

Respostas.

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Cientistas envolvidos.

Como vimos no post Histórico - Energia Nuclear não é de hoje que a energia nuclear está sendo estudada. Vários cientistas elaboraram teses e experimentos em cima desse assunto há muitos anos atrás. Conheçam nesse post, alguns desses cientistas que participaram dos estudos da energia nuclear e cientistas atuais que dão segmento a evolução desses estudos.

Foi Otto Hahn (1879-1968), químico alemão condecorado com o Prêmio Nobel em 1944, um dos pioneiros no estudo da energia nuclear. Junto com Lise Meitner, considerada por muitos a mulher mais importante na ciência do século XX, descobriu o elemento protactínio que foi essencial para o desenvolvimento da fissão nuclear. Na figura ao lado, Lise Meitner e Otto Hahn. 

Conhecido como pai da física nuclear, Ernest Rutherford (1871-1937) foi um físico e químico neozelandês, que logo no início de sua carreira realizou estudos sobre radioatividade comprovando teses. Mas foi após receber o Prêmio Nobel de Química em 1908, que Rutherford desenvolveu o conceito do átomo como um núcleo em torno do qual elétrons giram em órbitas circulares e realizou experiências que conduziram à descoberta dos meios de obtenção de energia nuclear.

Reconhecido por liderar a primeira reação nuclear durante o Projeto Manhattan, Enrico Fermi (1901-1954) foi um físico italiano que além de contribuir com os estudos sobre física nuclear, ajudou a desenvolver a teoria quântica e a mecânica estatística. Após receber o Prêmio Nobel de Física em 1938, Fermi e sua família emigraram para Nova Iorque, onde o físico ingressou no Projeto Manhattan que tinha como objetivo desenvolver armas nucleares para os EUA. E em 21 de Dezembro de 1942 obteve sucesso na primeira reação nuclear, realizada sob as bancadas na Universidade de Chicago, comunicado por uma mensagem de telefone encriptada por Compton, dizendo "O navegador italiano (referindo-se a Fermi) aterrou no novo mundo" para Washington DC. Na figura ao lado, Fermi (em baixo, à esquerda) e os demais cientistas envolvidos no projeto.

Atualmente é muito raro vermos estudos desenvolvidos por somente um cientista. Isso porque cada vez mais, universidades e grandes empresas reúnem vários cientistas e financiam esses estudos de acordo com seus interesses. A Universidade de Cambridge e a Imperial College London, por exemplo, estão realizando estudos na área de energia nuclear que consiste em renová-la, tornando-a mais limpa e avançando sua utilização na área médica.

Fonte 1                                         Fonte 4

Fonte 2                                         Fonte 5

Fonte 3                                         Fonte 6

                                                   Fonte 7

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Usina Nuclear.

Para quem não sabe, na obtenção de energia as usinas nucleares utilizam o método da fissão nuclear, que consiste basicamente na quebra de átomos grandes em menores. Esta quebra se dá após o lançamento de um nêutron em alta velocidade no átomo, no qual causa um desequilíbrio no seu núcleo, separando-o.

Mas afinal, como funciona uma usina nuclear ? 

O vapor de água passa pela turbina à temperaturas extremamente altas e é resfriado por um sistema de troca de calor. Hastes de controle são introduzidas no sistema para, juntamente com a água, ajudar a controlar a temperatura do reator. Essas hastes possuem a capacidade de absorver nêutrons, impedindo assim futuras quebras atômicas que reduziriam a temperatura do sistema. 

As turbinas, que são impulsionadas pelo vapor, giram rapidamente devido a pressão do gás que passa em alta velocidade. Assim, as usinas nucleares transformam a energia cinética do gás em energia mecânica que através das turbinas fará o gerador elétrico funcionar. Esse gerador irá criar energia elétrica que será levada para torres de transmissão e por fim, distribuída.

Veja os vídeos e complemente seus conhecimentos:

Este vídeo é legendado, porém se você tem interesse de entender como que funciona as usinas nucleares a fundo, recomendo que assista.

Mas se você quiser entender apenas o princípio da termonuclear sem muitos detalhes...

Fonte

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Conhecendo um pouco mais.

Já se perguntou para que serve uma termonuclear? Como funciona? Por que utilizar essa forma de energia e não outras? É arriscado? Bom, vamos lá entender...

Para que serve uma termonuclear?

Você certamente realiza atividades as quais necessita de energia, estou certa? Assistir televisão, jogar vídeo game, tomar um banho quentinho, usar o computador, tudo isso requer energia elétrica, e uma das formas de se produzir essa eletricidade, é por meio da energia nuclear.

E como funciona?

Bem, primeiro vamos entender o princípio de uma termonuclear:
A termonuclear se baseia na divisão de átomos de um determinado elemento químico, como o urânio e o plutônio. Quando esses átomos são divididos, eles liberam calor, energia. Mas agora, você deve estar se perguntando o por quê desses átomos, certo? Bem, eles são utilizados, porque a liberação de energia desses elementos é de uma grandeza maior comparada com os outros, desta forma, há um maior aproveitamento.

Mas como a partir disso é produzido energia elétrica?

A partir dessa energia nuclear que acabamos de entender, as usinas nucleares utilizam o calor produzido pelos átomos para gerar vapor, e esse vapor gira as turbinas que produzem energia elétrica.

Mas isso não é perigoso?

As usinas nucleares geram muita polêmica sobre sua segurança, não só para o país, mas mundialmente. E isso acontece devido aos riscos que esse tipo de produção de energia está sujeito, já que qualquer descontrole dos operadores pode causar imensos prejuízos a nível mundial.

E por que não utilizar outras formas de energia?

Alguns países não possuem recursos hídricos para a instalação de uma hidrelétrica, ou não possuem fatores favoráveis como a frequência de ventos para a implantação da energia eólica, e o que acaba restando como saída é a energia nuclear.

Mas quais são as vantagens e desvantagens da usina nuclear?

Vantagens

* Não libera gases estufa; * Exigência de pequena área para construção da usina; * Grande disponibilidade do combustível; * Pequeno risco no transporte do combustível; * Pequena quantidade de resíduos; * Independência de fatores climáticos (ventos; chuvas)

Desvantagens

* O lixo nuclear radioativo deve ser armazenado em locais seguros e isolados; * Mais cara, quando comparada a outras formas; * Risco de acidentes nucleares; * Problemas ambientais, devido ao aquecimento de ecossistemas aquáticos pela água de resfriamento dos reatores.

A energia nuclear pode ser utilizada para algo mais?

A energia nuclear também pode ser utilizada para a fabricação de bombas nucleares. Alguns países possuem esse tecnologia, como os EUA e a Rússia que possuem os maiores arsenais nucleares do mundo.

Mas e o Brasil, possui usinas nucleares?

O Brasil, além das usinas hidrelétrica, possui as usinas nucleares na cidade de Angra dos Reis, RJ, sendo elas: Angras I, II, e III.

Fonte

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Definições.

A palavra “termonuclear” pode ser definida pelo dicionário, como o que tem origem em colisões térmicas (temperaturas da ordem de 100 milhões de graus) entre núcleos atômicos leves, com a formação de núcleos mais pesados por fusão dos núcleos leves e libertação de enormes quantidades de energia.

E “energia termonuclear” como uma energia liberada numa fusão nuclear.

Basicamente, ela é uma energia liberada por meio do núcleo dos átomos. Todos os materiais existentes no planeta são formados por moléculas, e essas moléculas, por átomos.

Os prótons tem a tendência de se afastarem, por possuírem a mesma carga (positiva). Como estão sempre juntos no núcleo, isso faz com que um trabalho seja realizado, gerando energia no núcleo dos átomos com mais de uma partícula. Essa energia que mantém juntos, os prótons e os nêutrons, é chama de energia nuclear.

Fonte 1
Fonte 2

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Histórico.

A Teoria Atomística foi edificada inicialmente no quinto século antes de Cristo pelos filósofos gregos Leucipo e Demócrito, no qual afirma que o Universo tem uma constituição elementar única que é o átomo. Somente no início do século XIX, os pesquisadores em química retornaram à hipótese atômica. Esta hipótese foi proposta por John Dalton em 1803. 

Modelo de Dalton

Em 1811, Amadeo Avogadro, estabeleceu a hipótese da existência de moléculas que correspondem ao agrupamento de átomos. Após o ano de 1834 a interpretação das leis de Eletrólise, de Michael Faraday, permitiu que se concluísse que os átomos transportavam cargas elétricas. No ano de 1869, o químico russo Dmitri Men-deleev apresentou uma classificação periódica dos elementos na qual os átomos eram distribuídos em função dos seus pesos atômicos.

O primeiro modelo de átomo foi apresentado por J. J. Thomson. Neste modelo o átomo é constituído por um núcleo positivo, no qual se acham inscrustados os elétrons. 

Modelo de Thomson

Roentgen, em 1895, descobriu um tipo de radiação que atravessava corpos opacos, apesar de serem absorvidos em parte por eles. Henri Becquerel entusiasmado com os resultados, intensificou seus estudos sobre materiais fosforecentes e fluorescentes. Os raios de Becquerel foram estudados, também, por Kelvin, Beattle, Smoluchwski, Elster, Geitel, Schmidt e o célebre casal Curie. 

Em 1898, Madame Curie, em Paris, descobriu que entre os elementos conhecidos, o Tório apresentava características radioativas do urânio. Ajudados por Bemont, separaram quimicamente vários elementos radioativos e descobriram o Polónio. 

Entre 1913 e 1915, Niels Bohr, estabeleceu uma teoria na qual havia a aplicação de hipóteses quânticas no movimento dos elétrons. Ficaram célebres, em Ciência, os postulados de Bohr relativos às órbitas eletrônicas. 

Modelo de Bohr

Após pesquisas, Rutherford propôs a existência de uma partícula neutra no núcleo, composta de um próton e um elétron à qual deu o nome de nêutron. Com a descoberta tornou possível saber que o núcleo atômico poderia ser modificado através de bombardeamento com partículas rápidas. 

Modelo de Rutherford

Enrico Fermi concluiu que o núcleo ficaria cada vez maior acrescentando nêutrons e Ida Noddack suspeitava que durante o bombardeamento de núcleos pesados com nêutrons, estes poderiam quebrar-se em pedaços grandes, que são isótopos de elementos conhecidos.

Em 1938, a fissão nuclear foi descoberta por Otto Hahn e Fritz Straßmann e explicada por Lise Meitner e Otto Frisch, após a observação de uma fissão nuclear depois da irradiação de urânio com nêutrons. A primeira reação em cadeia foi realizada em dezembro de 1942 em um reator de grafite de nome Chicago Pile 1 (CP-1), no contexto do projeto Manhattan com a finalidade de construir a primeira bomba atômica, sob a supervisão de Enrico Fermi na Universidade de Chicago. 

Fontes

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