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Planejamento Integrado de
Recursos Energéticos
Fernanda Machado
Aula 6
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Energia Nuclear• A energia que mantém prótons e nêutrons unidos
no núcleo;
• Energia liberada quando os núcleos atômicos estão em condições instáveis;
• Energia liberada - radiação;
• Núcleos radioativos.
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Descoberta• Evidências da instabilidade nuclear: radiação que
emitem.
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Henry Becquerel Marie Curie
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Utilização da Energia Nuclear
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• Constatada a existência da energia nuclear;
• Investigações para descobrir como utilizá-la;
• A energia que mantinha o núcleo coeso, seria liberada, na maior parte como calor (energia térmica).
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Fusão Nuclear
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• É o processo no qual dois ou mais núcleos atômicos se juntam e formam um outro núcleo de maior número atômico;
• Requer muita energia para ocorrer, mas geralmente libera mais energia do que consome;
• Ainda não foi encontrada uma forma de controlar;
• Apenas a fissão é utilizada em escala comercial.
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Fissão Nuclear
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• É uma reação nuclear que consiste em dividir um núcleo atômico pesado em dois núcleos leves com a produção de nêutrons e energia.
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Reação
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Tipos de radiação
Nome Composição SímboloCarga
RelativaPropriedades/Proteção
requerida
α (alfa)Núcleos de
Hélio4
2He 2+Fracamente penetrante/papel,
pele
β (beta) Elétrons 0-1e 1-
Moderadamente penetrante/3mm de alumínio
γ (gama)Radiação
eletromagnética (alta E)
00γ 0
Fortemente penetrante/concreto, chumbo
EnKrBaUnU 013369256141922360192235
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Reação de Fissão Nuclear em Cadeia
• A reação, uma vez desencadeada, se propaga pela liberação de mais nêutrons que, bombardeiam outros núcleos.
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Usina nuclear• Aproveitam a enorme energia liberada por reações
de fissão nuclear em cadeia para a produção de energia em alta escala;
• Transformam a energia térmica em energia elétrica.
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Combustível• Material que sofre fissão e gera energia – U (urânio);
• Rochas da crosta terrestre;
• Metal branco;
• Mistura
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238U – 99,3% 235U – 0,7%234U
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Reservas
PaísesToneladas
de urânioParticipação
mundial (%)Austrália 863.000 28
Cazaquistão 472.000 15Canadá 437.000 14
África do Sul 298.000 10Namíbia 235.000 8Brasil 197.000 6Rússia 131.000 4
Estados Unidos 104.000 3Uzbequistão 103.000 3
Total mundial 3.107.000 100
11World Nuclear Association apud Reis, Fadigas e Carvalho, 2012.
Recursos de urânio recuperáveis em 2009.
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Processamento do U
Mineração e beneficiamentoExtração do minério, unidade de beneficiamento, U3O2 (yellowcake).
ConversãoU3O2 é dissolvido, purificado passa para o estado gasoso (UF6).
EnriquecimentoAumento da concentração de urânio-235, de 0,7% para aproximadamente 4%.
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Usina Termonuclear
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Impactos Ambientais• Produção de lixo radioativo;
• Contaminação da água usada para resfriamento;
• Riscos de vazamento e acidentes.
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Vantagens
• Independe de fatores climáticos;
• Baixa emissão de CO2;
• Combustível barato;
• 10g U = 700kg Petróleo = 1200kg carvão.
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Energia Geotérmica Originada do calor proveniente do interior da Terra:
• Vulcões;• Gêiseres;• Águas termais.
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Origem da Energia Geotérmica
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Núcleo Interno
Núcleo Externo
Manto Interior
Manto Superior
Crosta Terrestre
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Reservatório Geotérmico
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Magma
Rocha Impermeável
Aquífero
Rocha Permeável
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Formas de Utilização Energia Geotérmica – duas formas
de utilização:
1. Uso direto:• Aquecimento de ambientes;• Águas termais;• Derretimento de neve;• Usos industriais;• Aquicultura;• Aquecimento de estufas.
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2. Geração de eletricidade:
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Formas de Utilização
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Impactos Ambientais
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• Emissão de H2S (odor desagradável, causa náuseas, corrosivo);
• Emissão de CO2;
• Minerais (vapor seco – contaminação lençol freático, envenena peixes);
• Perfuração - Poluição sonora e deslizamentos.
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Planejamento Integrado de
Recursos Energéticos
Fernanda Machado
Atividade 6
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Um problema ainda não resolvido da geração nuclear de eletricidade é a destinação dos rejeitos radiativos, o chamado “lixo atômico”. A complexidade do problema do lixo atômico, comparativamente a outros lixos com substâncias tóxicas, se deve ao fato de: a)acumular-se em quantidades bem maiores do que o lixo industrial convencional, faltando assim locais para reunir tanto material.
![Page 24: PLANEJAMENTO INTEGRADO DE RECURSOS ENERGÉTICOS](https://reader038.vdocuments.com.br/reader038/viewer/2022102612/568136bf550346895d9e5e3e/html5/thumbnails/24.jpg)
b) ser constituído de materiais orgânicos que podem contaminar muitas espécies vivas, incluindo os próprios seres humanos.
c) exalar continuamente gases venenosos, que tornariam o ar irrespirável por milhares de anos.
d) emitir radiações e gases que podem destruir a camada de ozônio e agravar o efeito estufa.
e) emitir radiações nocivas, por milhares de anos, em um processo que não tem como ser interrompido artificialmente.
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