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Energias não renováveis

Energia Nuclear

2016/2017 – Mestrado Integrado em Engenharia Mecânica:

Sara Ferreira Teresa Duarte

Equipa 1M07_4:

Supervisor: Teresa Duarte Monitor: Tiago Cabo

Trabalho realizado pelos alunos:

Adriana Sofia Monteiro de Oliveira [email protected]

Daniel da Silva Correia [email protected]

Francisco Mendes Dias [email protected]

João Araújo Marques da Silva [email protected]

Nuno Miguel Gonçalves Graça [email protected]

mailto:[email protected]








Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto - FEUP

Energias não renováveis: Energia Nuclear 2/43

Resumo

No presente relatório estudam-se métodos de produção de energia,

aprofundando a nuclear. Este tema é estudado ao detalhe, com o objetivo de explicar

o funcionamento dos diversos tipos de sistemas geradores de eletricidade e de

sistemas de propulsão.

Este relatório, elaborado no âmbito da unidade curricular Projeto FEUP, tem

como principal objetivo explorar e clarificar conceitos relativos às energias,

centralizando o nosso interesse na energia nuclear.

Nas várias pesquisas realizadas para este trabalho, decidimos abordar tópicos

que aparentam ter importância e, sobretudo, mais proveito para a engenharia

mecânica. Desta forma, para além da procura feita quanto às formas e processos de

criação da energia nuclear, alargamos o nosso relatório até às várias aplicações que

este tipo de energia alcança.

Para finalizar o relatório, concluiu-se que existe futuro na tecnologia em questão,

pelo que é rentável investir no desenvolvimento da mesma.

Palavras-Chave

● Energia não renovável;

● Energia renovável;

● Energia nuclear;

● Fissão;

● Fusão;

● Radioatividade;

● Reator;



Agradecimentos

O nosso grupo de trabalho gostaria de agradecer à professora Teresa Duarte e

ao nosso monitor, Tiago Cabo, por todo o apoio prestado e todas as opiniões e ideias

que nos sugeriram e serviram de reflexão.

Aproveita-se também este espaço para reconhecer o trabalho e o empenho de

todos os elementos da FEUP envolvidos na semana introdutória aos novos alunos,

por todo o conhecimento transmitido e pela ótima iniciativa.



Índice

Lista de Figuras ................................................................................................................... 6

1. Introdução ........................................................................................................................ 7

2. Energia: ........................................................................................................................... 8

2.1 Conceito de Energia e o seu Impacto na Sociedade: .............................................. 8

2.2 Energia Renovável .................................................................................................... 9

2.2.1 Vantagens e Desvantagens ............................................................................. 10

2.3 Energia Não Renovável .......................................................................................... 11

2.3.1 Vantagens e Desvantagens ............................................................................. 11

3. Energia Nuclear: ............................................................................................................ 12

3.1 O que é a Energia Nuclear? .................................................................................... 12

3.2 História da Energia Nuclear .................................................................................... 13

3.3 Tipos de Libertação de Energia Nuclear ................................................................. 16

3.3.1 Fissão Nuclear .................................................................................................. 16

3.3.2 Fusão Nuclear ................................................................................................... 17

3.4 Como Converter Energia Nuclear em Energia Elétrica? ........................................ 18

3.4.1 A Fissão: Reação em Cadeia ........................................................................... 18

3.4.2 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Água Pressurizada ..... 19

3.4.3 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Água Fervente (BWR) 20

3.4.4 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Sal Fundido (MSR) ..... 21

3.5 Propulsão Nuclear ................................................................................................. 22

3.5.1 Propulsão Nuclear Marítima ............................................................................. 23

3.5.2 Propulsão Nuclear Espacial ............................................................................. 25

3.5.3 Propulsão Nuclear Terrestre ............................................................................ 27

3.6 Utilizações da Energia Nuclear na Área Bélica ...................................................... 28



3.6.1 Bomba Atómica ................................................................................................. 28

3.6.2 Bomba de Hidrogénio ....................................................................................... 29

3.6.3 Bomba Suja....................................................................................................... 30

3.6.4 Bomba de Neutrões .......................................................................................... 31

3.6.5 Armas Nucleares Táticas.................................................................................. 31

3.7 Vantagens e Desvantagens da Energia Nuclear .................................................... 32

3.7.1 Vantagens da Energia Nuclear......................................................................... 32

3.7.2 Desvantagens da Energia Nuclear ................................................................... 33

3.8 Futuro da Energia Nuclear ...................................................................................... 35

4. Conclusões .................................................................................................................... 36

Referências Bibliográficas ................................................................................................. 37



Lista de Figuras

➢ Figura 1 - Cópia da carta enviada por Szilárd, Teller e Wigner (com a assinatura de

Einstein) a Roosevelt [14]

➢ Figura 2 - Sala de controlo da primeira central nuclear (Obninsk) a produzir energia

elétrica para a comunidade, na União Soviética [18]

➢ Figura 3 - Reação de Fissão do Urânio-235 [60]

➢ Figura 4 - Reação de fusão de Hidrogénio [61]

➢ Figura 5 - Processo de transformação de energia nuclear em energia elétrica num

Reator de Água Pressurizada (PWR) [21]


Reator de Água Fervente (BWR) [23]


Reator de Sal Fundido (MSR) [25]

➢ Figura 8 - Ilustração do funcionamento do submarino USS Nautilus, The Atom goes to

the sea, General Electric, 1954

➢ Figura 9 - Navio Yamal, parado durante uma missão, Pink_floyd88, Wikipédia, 2009

➢ Figura 10 - NASA, Nuclear Thermal Propulsion (NTP), 2016 [31]

➢ Figura 11 - Miniatura “Ford Nucleon”, estudo de design referido no texto. Reator

compacto ficcional visível na traseira - Ford, 1958

➢ Figura 12 - Representação da bomba “Fat Man” [63]

➢ Figura 13 - Representação da bomba “Little Boy” [62]

➢ Figura 14 - Representação Funcional da Bomba Híbrida de Hidrogénio [66]

➢ Figura 15 - Representação do Míssil MIM-14 [64]

➢ Figura 16 - Representação do Míssil MGR-1 [65]

➢ Figura 17 - Pedro Sampaio Nunes defende a introdução da Energia Nuclear em

Portugal - in Diário de Notícias, 17 de julho de 2008



1. Introdução

Na pesquisa realizada, visitaram-se sites dedicados à energia nuclear,

visualizaram-se vídeos demonstrativos de autores como a NASA, e leram-se livros

especializados no tema, de modo a constituir um guia de simples compreensão,

porém completo e de índole introdutória ao tópico em questão.

O conceito de “Energia Nuclear” refere-se à energia no núcleo de um átomo; no

entanto, habitualmente, usa-se o termo para denominar a energia produzida por

métodos de fusão ou fissão, explicados no atual trabalho. Esta energia pode ser

utilizada para produzir eletricidade, quando convertida através de vários tipos de

reatores, pode propulsionar um veículo (marítimo, espacial ou terrestre) e até

proporcionar a criação de arma de destruição maciça.

Atualmente, é de destacar o esforço e os desafios que o Homem enfrenta

diariamente, e que, de certa forma, possibilitam adquirir novas metas e novos

conhecimentos. Neste sentido, a energia nuclear representa uma procura constante,

por parte do Ser Humano, de novos processos que permitam reduzir o impacto das

nossas atividades no planeta, e que nos ajudem a melhorar o nosso quotidiano. Como

exemplo desta afirmação, temos a fusão nuclear que, ao contrário da fissão, é menos

prejudicial quer ao meio ambiente quer à população e que ainda representa um alvo

a atingir.



2. Energia

2.1 Conceito de Energia e o seu Impacto na Sociedade

A dependência do Homem em relação à energia revelou os seus primeiros

passos face ao domínio do fogo, onde a combustão da lenha se tornou no principal

recurso energético, durante vários séculos [1]. Com o avançar dos anos, o

desenvolvimento das técnicas e formas de produção e obtenção de energia,

permitiram o progresso e o crescimento da sociedade, uma vez que o bem-estar e a

comodidade acompanharam sempre este avanço.

Segundo António Carlos Bôa Nova, “observa-se (…) que a ascensão a níveis

mais altos de consumo energético (…)” significa “(…), por si só, a obtenção de

padrões mais elevados de desenvolvimento” [2]. Na verdade, a produção de energia

e a grande acessibilidade que esta nos proporciona abriu horizontes quer a nível

social, como científico, económico e tecnológico.

Neste sentido, podemos definir energia como “a capacidade de realizar

trabalho (…)” e que permite “(…) mover algo contra uma força.” “A energia é sempre

executada por um corpo, geralmente sob a forma de movimento.” [3]

Perante este conceito, devemos destacar as duas classes que subdividem os

vários tipos de energias conhecidos até ao momento. Desta forma, é de salientar a

existência de energias renováveis e energias não renováveis.



2.2 Energia Renovável

O conceito de energia renovável surgiu com o objetivo de designar as fontes

naturais de energia cuja “taxa de utilização é igual ou inferior á sua taxa de renovação”

[4]. De facto, a natureza apresenta uma capacidade de reabastecimento favorável ao

não esgotamento destes recursos.

Na sociedade atual podemos encontrar vários tipos de energias renováveis:

● Energia solar, que se baseia na captação de radiação eletromagnética

transmitida pelo sol, e que através de coletores solares permite o aquecimento

de fluídos, ou é convertida em energia elétrica por via de painéis fotovoltaicos

[5].

● Energia eólica, que se aproveita da energia cinética do vento para, também,

produzir eletricidade.

● Energia biomassa, resultante de matéria orgânica, que, por meio de combustão

direta e de transformações químicas e biológicas pode ser transformada em

energia [5].

● Energia geotérmica, proveniente da atividade no interior da terra e que é visível

em vulcões, fumarolas e fontes termais [5].

● Energia hídrica, consequente da passagem de água de uma certa altura para

uma altura inferior, o que permite a movimentação de turbinas e gera

eletricidade, tal como se verifica nas barragens [6].

● Energia das marés e ondas é consequente da diferença de altura do nível da

água ao longo das marés e da ondulação, nos oceanos. O aproveitamento das

oscilações registadas origina energia.

● Energia de biogás, resultante de material orgânica cuja decomposição liberta

gases possíveis de serem queimados [6].



2.2.1 Vantagens e Desvantagens

Estas variadas formas de produção energética apresentam aspetos positivos à

sua utilização, mas também alguns pontos negativos. Desta forma, verifica-se a

necessidade de comparar e analisar os benefícios e as inconveniências dos recursos

renováveis.

Como vantagens destacam-se:

1. O fator não poluente, com exceção da energia de biogás [6], e, por isso,

é habitual designarmos estas energias como energias limpas;

2. A não produção de dióxido de carbono, o que ajuda na redução do efeito

de estufa;

3. A sua fácil renovação e reposição, na natureza permitindo uma utilização

quase que ilimitada das energias renováveis;

4. A grande disposição espacial que estas apresentam e que, por isso,

disponibilizam um elevado acesso a estes recursos, contribuindo para

uma alteração a nível económico dos países, pois deixam de sentir a

necessidade de dependência em relação a outras pátrias, tal como

acontece com os recursos não renováveis;

5. O aumento dos postos de trabalho, na medida em que há uma aposta na

produção das energias limpas [7].

Em relação às desvantagens aponta-se:

1. O atraso que ainda se sente quanto ao desenvolvimento deste tipo de

energia;

2. O elevado custo no equipamento necessário para a sua produção e um

grande investimento inicial;

3. A reduzida densidade energética quando comparada com a energia

produzida pelos recursos não renováveis [6]. A utilização apenas dos

recursos renováveis é, atualmente, um fator impossível na medida em

que não se consegue abastecer toda a população;

4. A grande dependência às condições meteorológicas destes recursos [7].



2.3 Energia Não Renovável

Contrariamente ao conceito de energia renovável, a energia não renovável

engloba todas as fontes energéticas que estão na natureza, mas que têm uma

disponibilidade limitada [8], uma vez que a sua taxa de utilização é superior á sua taxa

de renovação. Concluímos, desta forma, que a natureza, neste caso, não apresenta

a capacidade de reposição necessária para que o Ser Humano não necessite de se

preocupar com a gerência destes recursos energéticos. Exemplos destas energias

não renováveis são:

● Combustíveis fósseis resultantes da acumulação e decomposição parcial da

matéria orgânica durante milhares de anos, onde destacamos:

✓ O carvão;

✓ O petróleo;

✓ O gás natural;

● Energia nuclear, proveniente de processos de fissão e de fusão de substâncias

radioativas, como o Urânio.

2.3.1 Vantagens e Desvantagens

Mais uma vez, a utilização de energias não renováveis, também, acarreta

resultados positivos e negativos, e, por isso, torna-se conveniente avaliar as suas

consequências.

Assim, ao nível dos benefícios devemos salientar:

1. A sua elevada capacidade de produção energética, capaz de alimentar

todas as carências populacionais.

2. O seu maior desenvolvimento comparativamente às energias renováveis o

que potenciou a sua maior utilização e conhecimento por parte do Homem.

3. O seu fácil transporte e acesso [9];

4. Os seus reduzidos preços de produção e obtenção desta energia.

Relativamente às desvantagens das energias não renováveis destacamos:

1. A libertação de quantidades exageradas de dióxido de carbono e de outros

gases que resultam no aumento do efeito de estufa e das chuvas ácidas

[8]. Como consequência deste efeito, esta energia pode ser designada

como energia suja [8];



2. A sua distribuição não homogénea a nível global, o que traduz a

dependência de algumas nações em relação àquelas que apresentam no

seu solo estes recursos energéticos [8];

3. Desperdício de grandes quantidades de energia durante os vários

processos de obtenção e de transformação da mesma, o que facilita e

conduz a uma sobre-exploração destes recursos limitados.

3. Energia Nuclear

3.1 O que é a Energia Nuclear?

A energia nuclear é a energia no núcleo de um átomo. Um átomo é a unidade

básica da matéria, ou seja, tudo o que nós vemos e sentimos é constituído por átomos

(a luz não é matéria, logo não é constituída por átomos, mas sim por fotões).

Basicamente, a energia nuclear consiste em dividir núcleos de vários átomos,

fazendo com que se liberte uma grande quantidade de energia (fissão nuclear).

Posteriormente, esta energia produzida através da separação dos vários núcleos

atómicos poderá ser convertida, em energia elétrica [10].

Outra forma de energia nuclear baseia-se na junção de núcleos atómicos (fusão

nuclear). Acontece quando os núcleos de dois átomos se agregam devido uma grande

quantidade de energia fornecida, formando um núcleo atómico maior e libertando mais

energia do que aquela que foi consumida para a fusão, tal como ocorre nas estrelas.

Esta forma de gerar energia está a ser estudada, porém ainda não é usada para gerar

energia elétrica (a nível) comercial, apesar de já existirem reatores de fusão nuclear

[11].



3.2 História da Energia Nuclear

A história da energia nuclear começa em Inglaterra com Rutherford. Rutherford

descobre que o átomo concentra a maioria da sua massa no seu centro. Acha-se

então, o núcleo atómico.

Posteriormente, em 1920, ele teoriza que no núcleo do átomo há partículas com

carga neutra à qual ele chamou de “neutrões”. Uns anos mais tarde, em 1932, James

Chadwick, que foi orientado por Rutherford durante os seus anos na universidade,

descobre a existência do neutrão [12].

No final do ano de 1938, em Berlim, Otto Hahn e Fritz Strassmann conseguem

dividir átomos de Urânio bombardeando-os com neutrões. Lise Meitner e o seu

sobrinho, Otto Frisch, explicam que a absorção de um neutrão pelo núcleo atómico

causa vibrações que levam à divisão do átomo em duas partes ligeiramente

diferentes. Também verificam que a energia libertada pela fissão deste átomo era

verdadeiramente grande (cerca de 200 milhões de eletrão-volts). Esta foi a primeira

experiência que confirmou a existência de uma relação entre massa e energia, tal

como Albert Einstein tinha publicado em 1905 [12] [13].

Um ano depois, Leó Szilárd e Enrico Fermi fazem alguns estudos de

multiplicação de neutrões e concluem que a reação em cadeia é possível.



No mesmo ano, Leó Szilárd, Edward Teller e Eugene Wigner enviam uma carta

assinada por Albert Einstein, ao presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt,

com o objetivo de o alertar para a possibilidade de a Alemanha estar a desenvolver

bombas atómicas, e também, de sugerir o começo do próprio programa nuclear dos

EUA (Figura 1). Ao receber esta carta, Roosevelt autoriza um estudo na pesquisa de

Urânio [12].

Fermi, em 1942, criou a primeira reação em cadeia feita pelo Homem, na

Universidade de Chicago.

Em julho de 1945, é feito o primeiro teste de uma bomba nuclear no Novo

México. Após este teste, a 6 de outubro de 1945, é lançada a bomba atómica Little

Boy sobre a cidade de Hiroshima, e três dias depois, é lançada a outra bomba

atómica, Fat Man, sobre a cidade de Nagasaki (ambas as cidades no Japão).

Após a Segunda Guerra Mundial, em 1954, a Rússia (ainda União Soviética)

pensa na energia nuclear como uma forma de criar energia elétrica, e é o primeiro

país do mundo a construir o primeiro reator nuclear com a finalidade de produzir

energia elétrica para a comunidade (Figura 2). A energia nuclear ganha uma nova

aplicação.

Figura 1 - Cópia da carta enviada por Szilárd, Teller e Wigner (com a assinatura de Einstein) a Roosevelt [14]



Mais tarde, em 1974, o Primeiro-Ministro francês, Pierre Messmer, lança um

programa de energia nuclear. Devido a esta ação, em 2004, 75% da energia elétrica

em França é produzida pelas centrais nucleares [12].

1979, 1986 e 2011 são os anos catastróficos em centrais nucleares. Sendo que

em 1979 há um acidente numa central nuclear em Three Mile Island, nos EUA, devido

a um sobreaquecimento do núcleo do reator; em 1986, em Chernobyl, na Ucrânia, o

reator número quatro sofre um aumento dramático de energia, o núcleo do reator

explode e gigantes quantidade de partículas radioativas são emitidas; em 2011, em

Fukushima, no Japão, devido à onda gigante, à uma inundação que provoca uma

falha nos sistemas de refrigeração da central, causando um sobreaquecimento no

núcleo do reator [12] [15] [16] [17].

Figura 2 - Sala de controlo da primeira central nuclear (Obninsk) a produzir energia elétrica para a comunidade, na União Soviética [18]



3.3 Tipos de Libertação de Energia Nuclear

Todas as formas de energia nuclear resultam de perturbações nas forças de

ligação dos núcleos (uma das quatro forças fundamentais, a força nuclear forte) das

quais resulta a libertação de energia (normalmente expressas em eletrão-volt, eV)

proveniente das fortes ligações entre os protões e neutrões. Podendo se obter esta

energia através de duas reações diferentes nas quais se juntam ou separam os

núcleos das partículas em questão [59].

3.3.1 Fissão Nuclear

Este processo de criação de energia nuclear adveio da descoberta da existência

de neutrões no núcleo dos átomos e das experiências que envolviam disparar essas

partículas contra vários núcleos atómicos. O que levou vários cientistas

(anteriormente referidos) experimentassem bombardear núcleos de urânio com

neutrões [47], que por não possuírem carga não eram repelidos pelos protões do

núcleo, podendo assim embater contra os mesmos sem resistência aparente por

parte das forças eletromagnéticas entre partículas com carga elétrica, provocando

deste modo alterações na estrutura dos núcleos e por sua vez libertando grandes

quantidades de energia. Posteriormente e após a realização da experiência, foi

estudado o que se obteria como consequência da sua colisão, mas pensando que

iriam obter átomos de nº atómico semelhante ou até superior, acabaram por dividir o

núcleo em parcelas mais pequenas de correspondentes a elementos mais leves que

o urânio, tendo assim descoberto a fissão nuclear (Figura 3). Esta reação pode tomar

variadas equações químicas devido à fissão do

Urânio-235 proporcionar a sua divisão em

variadas partículas já conhecidas (Z, Y), no

entanto foi totalmente criada de raiz porque não

se verifica a sua existência na natureza [12] [45]

[46].

𝑈92235 + 𝑛0

1 → 𝑍 + 𝑌 + 𝑥 𝑛01 + 198𝑀𝑒𝑉

198𝑀𝑒𝑉 = (8.812𝑒−15) 𝑊ℎ Figura 3 - Reação de Fissão do Urânio-235 [60]



Posteriormente estas reações foram mais tarde estudadas por vários cientistas,

que em 1942 criaram, experimentalmente, a primeira reação em cadeia de fissão de

urânio, resultado da libertação de neutrões que colidem com os núcleos de urânio

atingindo a sua massa crítica dividindo-se em núcleos mais leves e libertam mais

neutrões. Repetindo este ciclo obtém-se uma reação em cadeia e uma libertação de

energia sustentável até à extinção o combustível nuclear, ou seja, em média 82 TJ/kg

de Urânio, energia equivalente à contida no tanque de combustível cheio (320 000

Litros) de um Airbus A380 [67]. Estas descobertas contribuíram para o

desenvolvimento do primeiro reator nuclear entre outras aplicações desta tecnologia

que serão referidas com mais relevo nos tópicos 3.4, 3.5 e 3.6 [12] [52] [59].

3.3.2 Fusão Nuclear

Apesar de não ter sido o primeiro processo de criação de energia nuclear a ser

descoberto é hoje em dia o mais estudado devido às suas claras vantagens em

relação à fissão, sendo por comparação o processo

contrário ao último referido. Deste modo é possível

explicar que a fusão se baseia no que acontece no

interior das estrelas, nas quais se fundem os núcleos dos

isótopos de hidrogénio (Deutério e Trítio) formando

partículas Alfa, também chamadas de Hélio, e libertando

grandes quantidades de energia (Figura 4) [51].

𝐻12 + 𝐻1

3 → 𝐻𝑒24 + 𝑛0

1 + 17,6 𝑀𝑒𝑉

17,6 𝑀𝑒𝑉 = (7.83𝑒−15)𝑊ℎ

Este processo usa com combustíveis dois isótopos cujas abundâncias são

distintas sendo que o Deutério é o mais abundante, no entanto por outro lado o Trítio

é muito raro devido a ser radioativo, tendo um período de meia-vida curto até se

desintegrar em Hélio-3 por Decaimento Beta. Por essa razão foi descoberta uma

maneira de produzir trítio através da fissão do Lítio-6 [42] [59].

𝐿𝑖36 + 𝑛0

1 → 𝐻𝑒23 + 𝐻 + 4.8𝑀𝑒𝑉1

3

4.8𝑀𝑒𝑉 = (2.1362𝑒−16)𝑊ℎ

Figura 4 - Reação de fusão de Hidrogénio [61]



Para que se fundissem estas duas partículas foram pensados dois métodos

parecidos: um semelhante ao da fissão e o outro consistia no disparo de dois lasers

de partículas um contra o outro. No entanto nenhum destes era viável, o 1º perdia

energia no trajeto e o 2º não tinha densidade suficiente para a reação acontecer. Por

esta razão sentiu-se a necessidade de encontrar outra opção mais eficaz, que fora o

aquecimento das partículas até atingirem velocidades suficientemente grandes para

que a colisão dos núcleos gere esta reação e por sua vez um estado novo da matéria,

o plasma, que é essencial para sua realização. Devido às elevadas temperaturas (100

milhões de K) se designa por Fusão Termonuclear que, quando iniciada, tende para

um momento designado de Ignição em que a reação passa a ser sustentável em

termos energéticos. Tudo isto acontece devido ao arrefecimento das partículas de

Hélio recém-criadas transmitem a sua elevada energia cinética para o meio sobre a

forma de calor, sendo que esta energia será usada para alimentar a reação de fusão

[51].

É de notar que as temperaturas atingidas pela Fusão Termonuclear são de tal

maneiras elevadas que nenhum material conhecido as consegue suportar por

contacto mantendo o estado sólido. Por esta razão nos protótipos existentes hoje em

dia o plasma é contido por campo magnético fazendo com que nenhum material entre

em contacto com o gás ionizado [51] [52].

3.4 Como Converter Energia Nuclear em Energia Elétrica?

3.4.1 A Fissão: Reação em Cadeia

O processo usado, normalmente, para se produzir energia nas centrais

nucleares é a fissão do isótopo de urânio, 235U. Estes isótopos são colocados no

recipiente do reator nuclear, juntamente com uma pequena quantidade de neutrões.

Os neutrões, ao colidirem com os isótopos de urânio, dividem-nos noutras partículas

chamadas produtos da fissão. De seguida, essas novas partículas colidem com outros

isótopos de urânio, criando uma reação em cadeia. Dessa reação, é libertada uma

grande quantidade de energia sob a forma de calor, que será usada para aquecer um

líquido ou gás [17] [19] [20].



3.4.2 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Água Pressurizada

Neste tipo de reator, a água é usada tanto para aquecer, como para arrefecer.

Numa parte do reator, tem-se água dentro de um recipiente, cuja pressão é

extremamente alta. Nesse mesmo recipiente, ocorrem as reações em cadeia da fissão

dos isótopos de urânio, fazendo com que a água atinja temperaturas muito elevadas

sem evaporar, uma vez que a pressão é demasiado alta. Esta mesma água passa por

um gerador de vapor que também contém água, mas esta, como já não está sujeita a

uma pressão alta, evapora; a que vinha do recipiente de alta pressão arrefece e repete

o mesmo ciclo.

O vapor produzido pelo gerador (de vapor) faz com que a turbina gire. Esta, ao

girar, faz com que o gerador elétrico produza energia (desta vez sob a forma elétrica).

O vapor passa outra vez ao estado líquido após a sua entrada no condensador. Pois

nesta secção da central nuclear, circula água do rio/lago, que faz com que o vapor

arrefeça e mude de estado físico. Assim o ciclo poderá ser refeito.

A água vinda do exterior (rio/lago) segue o seu caminho até à torre de

refrigeração, onde arrefece e é expulsa para uma enorme bacia, do mesmo

compartimento, o que permitirá refazer o mesmo trajeto. O vapor que é expelido da

torre é vapor de água, que resulta do arrefecimento da mesma (Figura 5) [19] [21].

Figura 5 - Processo de transformação de energia nuclear em energia elétrica num Reator de Água Pressurizada (PWR) [21]



3.4.3 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Água Fervente

(BWR)

Estes reatores são muito semelhantes aos Reatores de Água Pressurizada

(PWR’s). A diferença entre eles é que os BWR’s não têm uma secção intermediária,

isto é, a água que corre no núcleo do reator é a mesma que vai evaporar e fazer com

que a turbina gire, para que esta produza energia elétrica. Ela (a água que está no

núcleo do reator) é aquecida, mas não a uma pressão tão alta com nos PWR’s. Assim

o seu ponto de ebulição é uma temperatura mais baixa. Após o vapor fazer girar a

turbina, chega ao condensador, onde circula água do exterior (rio/lago), que devido à

sua baixa temperatura, faz com que o vapor condense. A água que provocou a

condensação faz o seu percurso até à torre de refrigeração para arrefecer e repetir o

ciclo tal como nos PWR’s. Desta forma, o processo pode-se repetir (Figura 6) [22].

Figura 6 - Processo de transformação de energia nuclear em energia elétrica num Reator de Água Fervente (BWR) [23]



3.4.4 Transformação em Energia Elétrica nos Reatores de Sal Fundido (MSR)

Os Reatores de Sal Fundido são bastante diferentes dos outros anteriormente

citados. Mas, tal como os PWR’s, os MSR’s também usam o mesmo fluído tanto para

aquecer como para arrefecer, sendo que neste tipo de reator se usam sais fluoreto ou

cloreto fundidos em vez de água [24].

O tipo de MSR mais conhecido é o Reator de Fluoreto de Tório Líquido (LFTR).

Este reator usa o Tório (que decai para um isótopo de Protactínio, o 233Pa, e este

decai para um isótopo de Urânio, o 233U dissolvido num sal constituído por iões

fluoreto. Quando se obtém o isótopo de Urânio, sucede-se a reação em cadeia para

dividir este elemento [24].

Este sal fundido encontra-se no núcleo do reator onde é aquecido a altas

temperaturas (entre os 600 °C e os 700 °C). Também se encontra noutro

compartimento, onde a sua finalidade é arrefecer o sal que se encontra no núcleo,

para que depois este possa voltar a aquecer sem exceder o limite de temperatura, e

assim haja segurança; e também para aquecer a água, que se encontra noutra secção

[24].

A água, ao ser aquecida, evapora, o vapor faz girar a turbina, e desta forma

produz-se energia elétrica. Porém, após fazer girar a turbina, o vapor continua o seu

trajeto até ao condensador onde, devido à diminuição de temperatura provocada pela

passagem de água vinda do exterior (rio/lago), volta ao estado líquido (tal como nos

PWR’s) podendo, assim, repetir-se o ciclo. Quando a água que provocou a

condensação do vapor passa pela torre de refrigeração, arrefece, logo, também pode

voltar a fazer o mesmo percurso (Figura 7) [24].



3.5 Propulsão Nuclear

Um sistema de Propulsão Nuclear é um sistema que usa reações nucleares

como formas primárias de potência para deslocamento. Estes sistemas podem ser de

vários tipos:

● Propulsão de Pulso Nuclear Catalisado de Antimatéria

● Propulsão Bussard

● Propulsor de Fragmento de Fissão

● Navegação de Fissão

● Propulsor de Fusão

● Reator Propulsor de Núcleo Gasoso

● Propulsor Elétrico-Nuclear

● Propulsor Fotônico-Nuclear

● Propulsão de Pulso Nuclear

● Propulsor Nuclear de Água Salgada

● Propulsor Térmico Nuclear

● Propulsor de Radio-Isótopo

Figura 7 - Processo de transformação de energia nuclear em energia elétrica num Reator de Sal Fundido (MSR) [25]



Alguns sistemas são estudos teóricos ainda não existentes fisicamente, outros

apenas serviram para testes, e outros são realmente utilizados em aplicações reais.

Neste trabalho, serão apenas abordados e apresentados alguns exemplos, caindo

dentro de três categorias principais que se inserem na área da Engenharia Mecânica:

- Propulsão Marítima

- Propulsão Espacial

- Propulsão Terrestre [26]

3.5.1 Propulsão Nuclear Marítima

Dadas as vastas dimensões oceano e existentes mares, tanto em área de

superfície como em profundidade, e visto que existe um perigo de contaminação da

água se uma quantidade significativa de combustível entrar em contacto com a

mesma, não existem “estações” petrolíferas que armazenem combustível e

abasteçam veículos marítimos, tendo estes que transportar enormes quantidades do

mesmo de modo a que o alcance corresponda ao trajeto a percorrer.

Uma forma de contornar este obstáculo é através do uso de métodos nucleares,

podendo serem aproveitados para produção de energia ou para propulsão direta. A

vantagem destes métodos é permitirem um alcance muito maior com uma dimensão

física muito inferior ao volume de combustível necessário para percorrer uma

distância semelhante.

3.5.1.1 Submarino Nuclear

Os submarinos constituem um exemplo primordial do uso da energia nuclear

para os objetivos anteriormente descritos. O primeiro submarino a ter este tipo de

propulsão foi lançado em 1954 e foi revolucionário por ter uma propulsão e alcance

superior aos equivalentes submarinos a gasóleo. Apesar de revelar falhas no seu

design, a experiência serviu para melhorar os consecutivos submarinos.

Este submarino, ao contrário dos a gasóleo, podia ficar submergido por

semanas. Um reator aquecia um líquido, que em torno aquecia água, criando vapor

que era impulsionado a alta pressão contra as pás de uma hélice. A rotação gerada



não só era aproveitada para a produção de energia, mas também era desmultiplicada

de modo a girar a hélice propulsora (Figura 8). Assim, para além do alcance

aumentado, a velocidade também era bastante superior a um submarino

convencional. De acordo com filmes da época, “Apenas uma libra de Urânio-235,

produzirá tanto como 2,5 milhões de libras de carvão!” [27].

Submarinos atuais utilizam sistemas semelhantes, com alguns avanços

tecnológicos. Apesar da alta eficiência dos submarinos nucleares, graças ao

melhoramento na tecnologia de baterias, os submarinos a gasóleo são hoje uma

alternativa também viável, podendo ser usados em situações de menor investimento

(visto que são mais baratos) [28].

3.5.1.2 Navios Nucleares

Tal como os submarinos, os navios também podem beneficiar a nível de

propulsão e alcance através do uso de energia nuclear. O princípio de funcionamento

é o mesmo, apesar de existirem casos de múltiplos reatores, turbinas e até geradores.

Um exemplo significativo é o navio Yamal (Figura 9). Este “quebra-gelos” utiliza

dois reatores de fissão de 171MW, duas turbinas a vapor e seis geradores. Graças a

isto, este navio de 23 455 toneladas consegue atingir os 22 nós, 41km/h [29].

A nível de acidentes, em 1996 houve um fogo espontâneo no navio, matando

um membro da tripulação. Eventualmente o fogo foi extinto, e o reator nuclear

sobreviveu intacto. Em 2009, a embarcação sofreu uma colisão suficiente para abrir

uma fenda de 9,5 metros. Ainda assim, o reator manteve-se estável e não sofreu

danos [29].

Figura 8 - Ilustração do funcionamento do submarino USS Nautilus, The Atom goes to the sea, General Electric, 1954



3.5.2 Propulsão Nuclear Espacial

Os sistemas estudados para o espaço são, obviamente, diferentes dos usados

na terra, visto que no vácuo uma hélice é inútil (não existe qualquer tipo de material

para empurrar) [30]. Ainda não foi lançado nenhum veículo espacial que fosse

propulsionado por um sistema nuclear, mas estudos fazem-se há diversos anos.

O tipo de propulsão nuclear estudado para os foguetes espaciais é denominado

por “NTP” - Nuclear Thermal Propulsion (Propulsão Nuclear Térmica / Figura 10) - e

tem um funcionamento teoricamente simples. Hidrogénio líquido é armazenado num

reservatório, um reator nuclear de fissão produz calor e, quando o hidrogénio líquido

atravessa esse calor, expande e propulsiona o foguete para a frente [31] [32].

Figura 9 - Navio Yamal, parado durante uma missão



Este sistema apresenta várias vantagens, visto que dá um impulso muito

superior a um foguete químico (queima de combustível) [31] e dura cerca de o dobro

do tempo em funcionamento com o mesmo peso de combustível [33]. No entanto,

apesar das vantagens, um perigo demasiado significativo impediu o seu uso até aos

dias de hoje. Na eventual situação de um foguete espacial explodir, a radiação emitida

poderia causar fatalidades num raio de 1,80m e ferimentos num raio de 6m [34]. Os

avanços tecnológicos desde o início dos estudos até hoje permitem uma maior

confiança na tecnologia, possibilitando até futuros testes com urânio pouco

enriquecido (pouco reativo) [31].

Outros conceitos, maioritariamente teóricos, de propulsão nuclear espacial

foram criados; no entanto, nenhum foi suficientemente desenvolvido para ter

relevância. O sistema de NTP ainda é bastante falado nos dias de hoje por ser o mais

viável.

Figura 10 - NASA, Nuclear Thermal Propulsion (NTP), 2016 [31]



3.5.3 Propulsão Nuclear Terrestre

Apenas um veículo terrestre foi propulsionado por energia nuclear. Tratava-se

de um tanque anfíbio, o Chrysler TV-8, que utilizava um sistema de vapor cíclico

semelhante ao dos submarinos e navios. Nunca foi produzido em série, não passou

de um conceito experimental [35].

Em 1903 estudava-se a possibilidade de se produzirem carros movimentados

por Rádio, mas um estudo em 1937 provou que era necessário um escudo de chumbo

de 50 toneladas para a radiação não afetar o condutor. Apesar de um engenheiro da

Chrysler ter excluído a possibilidade de um carro de propulsão nuclear em 1957

devido ao peso que o sistema de propulsão adicionaria, vários designs foram

propostos em 1958 (Figura 11) [36], na expectativa de que futuro desenvolvimento da

tecnologia reduzisse o tamanho e peso da mesma [37].

Figura 11 - Miniatura “Ford Nucleon”, estudo de design referido no texto. Reator compacto ficcional visível na traseira - Ford, 1958



3.6 Utilizações da Energia Nuclear na Área Bélica

A descoberta da energia nuclear foi uma das maiores e melhores do século,

porém ao ser desenvolvida e estudada num período de guerra rapidamente se

associou este tipo de energia à criação de armas nucleares que tinham um poder

bélico muito superior aos dispositivos convencionais. Tendo por essa razão

características específicas que as distinguiam em termos da energia libertada, por

Calor, Radiação e Pulso Eletromagnético. Este tipo de armamento foi sendo

desenvolvido ao longo das últimas décadas criando uma gama maior de dispositivos

de destruição que aproveitavam estas características para diferentes propósitos. [58]

E como tal, houve necessidade de uniformizar a análise destes aparelhos de

modo a quantizar o poder destrutivo de qualquer explosão definindo-se uma unidade

que relaciona o poder explosivo do caso a estudar com o do TNT. Por exemplo, 1

Tonelada de TNT equivale a 4,184 x 109J de energia logo uma explosão que liberte

essa energia é classificada como tendo 1t de poder destrutivo, no caso das Bombas

Nucleares variam entre o Kilotons (Kt) e os Megatons (Mt) [56].

3.6.1 Bomba Atómica

Baseada na descoberta da energia nuclear a Bomba Atómica (Bomba A)

funciona através do processo de fissão nuclear do Urânio ou do Plutónio. Sendo que

os isótopos usados são o de Urânio -235 e Plutónio-239 [58].

Figura 12 - Representação da bomba “Fat Man” [63] Figura 13- Representação da bomba “Little Boy” [62]



Sendo que o tipo de combustível torna diferente o modo como se inicia a

explosão, por um lado, no caso do Urânio utiliza se um sistema semelhante ao das

pistolas, como se pode verificar na Figura 13, em que uma bala de Urânio é disparada

através de explosivos convencionais em direção a um cilindro com uma cavidade

pronta a receber a bala desencadeando a reação pretendida. Por outro lado, a quando

da utilização do Plutónio, tal como se exemplifica na Figura 12, é usada uma série de

explosões em volta da esfera de combustível de modo a criar uma pressão tal que

provoque uma reação de implosão ou seja o embate, a elevadas velocidades, dos

neutrões presentes no centro da esfera com o próprio combustível despontando uma

reação de fissão [57] [58].

3.6.2 Bomba de Hidrogénio

Tal como o nome indica este tipo de explosivo tira o seu poder destrutivo do

hidrogénio, mais propriamente da fusão dos seus isótopos (deutério e trítio) formando

Hélio e libertando uma quantidade de energia na ordem dos Megatons em termos de

potência. Este tipo de bombas é mais poderoso devido à quantidade superior de

energia que é libertada nesta reação em relação à de fissão, comparando estes dois

métodos em termos de poder energético e em quantidades semelhantes de

reagentes. Mas por este tipo de reação requerer uma quantidade elevada de energia

para a criação de bombas de fusão foi usado um método híbrido de explosão, em que

uma reação de fissão liberta a energia necessária para iniciar a de fusão [58].

Figura 14 - Representação Funcional da Bomba Híbrida de Hidrogénio [66]



Deste modo seguindo a sequência presente na Figura 14 pode-se observar que

em (A) ambas as partes da bomba (Primária: Bomba esférica de Fissão de Urânio e

Secundária: cilindro composto por um revestimento de Urânio, um cilindro interior de

Plutónio e entre eles uma mistura de Lítio e Deutério) se encontram intactas, porém

em (B) a bomba primária entra em fissão por um processo de implosão emitindo raios-

X e Neutrões (C) que provocam a fissão do Plutónio e revestimento de urânio que por

sua vez encadeia a fissão do Lítio em Trítio. Deste modo e devido à elevação da

temperatura e pressão da mistura de Trítio e Deutério inicia-se a reação de fusão (D).

No final (F) obtemos uma combinação de 4 explosões três de Fissão e uma de Fusão

criando desta maneira a maior explosão alguma vez criada pelo Homem, cujo máximo

de potência até agora atingido foi os 50 Mt [57] [59].

3.6.3 Bomba Suja

Estes dispositivos não têm como objetivo a destruição física do ambiente, mas

sim a contaminação da área afetada com lixo radioativo e radiação. É, portanto, ao

contrário das outras, uma arma maioritariamente de contaminação e não de

destruição maciça instantânea dado que usa explosivos convencionais que após a

explosão projeção partículas radioativas pela atmosfera criando uma zona de elevado

perigo radioativo. Sendo que a principal consequência delas é a morte de grande

parte da população afetada num espaço de tempo posterior à explosão e no caso de

existirem sobreviventes, desenvolvimento de doenças graves como, por exemplo, o

cancro. Por esta razão estes tipos de bombas são maioritariamente usados por

organizações terroristas que obtêm estes materiais no mercado negro com objetivo

de, após a detonação do aparelho, criar distúrbio e pânico na população, também

podendo afetar a economia dependendo do local afetado devido à inutilização desses

espaços para os fins pretendidos durante a descontaminação do mesmo [58].



3.6.4 Bomba de Neutrões

Este tipo de bomba é um dispositivo termonuclear pequeno cujo objetivo é

projetar raios-X e neutrões a elevadas velocidades com o objetivo de destruir

organismos vivos e não destruir estruturas e edifícios, deste modo apresentando

claras vantagens táticas pelo facto de permitir aproveitar os recursos inimigos

deixados intactos pela explosão. Por esta razão são construídas tendo em conta a

libertação do máximo de radiação possível. Este poder destrutivo de matéria vida

advém da colisão destas partículas e radiação com os átomos dos seres vivos deste

modo perturbando a sua organização e estrutura provocando graves lesões e até a

morte dos indivíduos, animais ou plantas [58].

3.6.5 Armas Nucleares Táticas

Este tipo de armamento utiliza algumas das características das bombas

nucleares para fins táticos, por esta razão são mais pequenos e com menor poder

destrutivo, geralmente na ordem dos 0.5 a 5 kt. Alguns tipos de mísseis aproveitam o

facto destas reações criarem pulsos eletromagnéticos para destruir as redes de

comunicação e aparelhos eletrónicos das forças inimigas, algo crucial nos dias de

hoje, e do qual depende cada vez mais o sucesso de uma operação militar. Por outro

lado, outros aproveitam o poder destrutivo da fissão nuclear para destruir aeronaves,

embarcações militares, submarinos, veículos blindados ou até outros mísseis [55].

Tomando como exemplos o míssil anti bombardeiro MIM-14 Nike-Hercules, com

possibilidade de ter entre 2, 10 ou 30 kt de rendimento (Figura 15) [53] e o 1º míssil

terra-terra MGR-1 Honest John de 20kt de potência (Figura 16) [54].

Figura 15 - Representação do Míssil MIM-14 [64]

Figura 16 - Representação do Míssil MGR-1 [65]



Atualmente este tipo de foi substituído por algo mais convencional como os

Mísseis Termobáricos da gama mais potente (1-10 kt), na área do poder explosivo e

calorifico, e Bombas de Pulso Eletromagnético, no campo da destruição de aparelhos

eletrónicos [55].

3.7 Vantagens e Desvantagens da Energia Nuclear

.

3.7.1 Vantagens da Energia Nuclear

● A produção de energia elétrica a partir de energia nuclear reduz a quantidade

de energia produzida a partir de combustíveis fósseis e, consequentemente,

as emissões de gases provocadores de efeito de estufa.

● Com a grande utilização de combustíveis fósseis para a produção de energia

elétrica, cria-se um sistema insustentável em que a procura supera a produção

(dos combustíveis fósseis) pelo que, num futuro próximo, a subida de preços

pode torná-los inacessíveis a uma grande parte da população, surgindo a

Energia Nuclear como uma alternativa mais fiável e ecológica.

● Muito rentável comparativamente a outras fontes de energia não renováveis.

O custo de todo o processo de produção de energia representa apenas 20%

do valor de energia produzido. É uma forma de energia muito concentrada,

isto é, muita energia é produzida a partir de uma pouca quantidade de urânio,

o que facilita o transporte.

● Ao contrário das energias renováveis, não depende de certas características

naturais tais como a exposição solar, vento, etc. No entanto, estas centrais

nucleares necessitam de estar relativamente perto de grandes fontes de água,

posteriormente utilizada em processos de arrefecimento.



● É uma alternativa aos combustíveis fósseis e, como tal, privilegia o

retardamento do aquecimento global e outros fatores, como a qualidade do ar, uma

vez que não emite emissões de carbono como o CO2 ou outros gases que contribuem

para as chuvas ácidas [38] [39] [40].

3.7.2 Desvantagens da Energia Nuclear

● Acidentes nucleares em centrais nucleares.

● Dificuldades no controlo/armazenamento do "lixo nuclear". Para além dos

perigos e riscos que traz para qualquer forma de vida, é um processo muito

complexo, longo e falível, uma vez que contaminações podem ocorrer através

de fendas e/ou erros no armazenamento. Em contrapartida, recentemente, têm

sido postos em prática processos de reciclagem deste lixo radioativo, no

âmbito de efetivamente reduzir a sua radioatividade.

● As centrais nucleares têm um prazo de validade, o qual, uma vez passado,

requer um total desmantelamento da central.

● Uso de energia nuclear em armamento.

● Poluição da água. As câmaras de fissão nuclear incluem um sistema de

refrigeração, no qual água é utilizada para reduzir a temperatura. Esta água

torna-se posteriormente em vapor de água libertado na atmosfera. Apesar dos

esforços e de todas as medidas tomadas para assegurar que nenhuma

radiação passa através do vapor de água, outros metais e poluentes podem,

por sua vez, passar para atmosfera [38] [39] [40].



Figura 17 - Pedro Sampaio Nunes defende a introdução da Energia Nuclear em Portugal - in Diário de Notícias, 17 de julho de 2008

3.8 Energia Nuclear em Portugal

Como já tem vindo a ser referido ao longo do trabalho, a produção de energia

elétrica a partir de energia nuclear tem várias vantagens de cariz económico e

ambiental, nomeadamente a sua rentabilidade e sustentabilidade em comparação

com outras fontes de energia não renováveis (combustíveis fósseis). Estas vantagens,

bem como a possibilidade de criação de postos de trabalho e consequente

contribuição para o desenvolvimento económico (da região onde a central se inseriria)

contribuíram assim para a construção de uma visão positiva da energia nuclear como

alternativa para o futuro quer a nível nacional, quer internacional.

No entanto, apesar de vários incentivos e propostas para a introdução de

energia nuclear em Portugal, verificou-se, ao longo da última década, um intenso

investimento nas energias renováveis. Pedro Sampaio Nunes, administrador da

ENOPOR - Energia Nuclear de Portugal - e um dos rostos mais conhecidos na defesa

da energia nuclear, considera que, hoje não faria sentido qualquer futuro investimento

em centrais nucleares depois do forte investimento nas energias renováveis, alegando

mesmo, em entrevista ao jornal Público (março de 2016), que “O nuclear em Portugal

está morto e encerrado”.



Ainda assim, apesar de não haver em Portugal qualquer processo de produção de

energia elétrica a partir de energia nuclear para fins comerciais, existe efetivamente

um reator nuclear localizado num dos polos do IST – Instituto Superior Técnico – em

Lisboa. No entanto este reator não serve para a produção de energia elétrica, mas

sim para trabalhos de investigação, tais como a datação de artefactos antigos, análise

de rochas lunares, entre outros.

3.9 Futuro da Energia Nuclear

Nos últimos anos, devido a inúmeros acidentes em centrais nucleares e as suas

visíveis e drásticas consequências, tem surgido uma forte oposição à energia nuclear

com países, essencialmente da europa ocidental, a serem obrigados a tomar medidas

drásticas, como por exemplo a Alemanha que tenciona tornar inativos todas as suas

centrais nucleares até 2022. Depois do acidente nuclear numa central em Fukushima,

todas as 48 centrais operacionais no Japão estiveram temporariamente inativas. No

entanto, de acordo com um artigo da BBC, em fevereiro de 2015, cerca de 70 centrais

nucleares encontravam-se em construção e mais de 500 teriam sido propostas. Isto

deve-se à necessidade (sentida por vários países) de "encontrar" novas fontes de

energia menos poluentes e igualmente fiáveis, no sentido de reduzir as emissões de

CO2. Um destes países, a China, atualmente um dos mais poluidores, necessita

também de lidar com a grande procura de energia pelo que, segundo a WNA – World

Nuclear Association (Associação Nuclear Mundial), tenciona construir mais 200

centrais nucleares.

Estes dados não só demonstram um atual investimento por parte de muitos

países na energia nuclear, mas também uma visão sustentável para o futuro da

mesma. Vários cientistas e instituições internacionais revelam estar a trabalhar

cooperativamente no âmbito do aperfeiçoamento das tecnologias atualmente

existentes de modo a proporcionar uma produção sustentável de energia para o

consumo em massa da população mundial. Além disso, os cientistas sentem-se cada



vez mais entusiasmados com a expectativa de que, num futuro próximo, um reator

será capaz de reproduzir a fonte de energia solar através da fusão nuclear [41] [42]

[43] [44].

“O mundo está a tornar-se mais quente com as emissões a irem de mal a

pior, sendo, assim, esperançoso que fontes de energia alternativas tais como a

tecnologia de fusão nuclear possam, em meados deste século, fornecer eletricidade

a nível mundial.” [44]

Steve Cowley, Diretor do Centro de Culham Para a Energia de Fusão no Reino Unido

4. Conclusões

O uso de métodos nucleares é uma forma extremamente viável para obter

grandes quantidades de energia a partir de volumes pequenos de matéria. Esta

energia pode ser convertida em eletricidade, servindo tanto para alimentar as

habitações, uma área geográfica, como um veículo, ou pode ser usada como forma

de propulsão, através de diversos sistemas.

Apesar de apresentar várias vantagens, a energia nuclear tem perigos

associados, pelo que é necessária elevada precaução. Concluímos então que um

desenvolvimento futuro na segurança da produção de energia pelos métodos

anteriormente falados será de alto interesse pois facilitará a sua utilização em maiores

quantidades e em sistemas mais pequenos, abrindo horizontes quanto a novas

utilizações, novos produtos e novas tecnologias.



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[12] Whatisnuclear. “History of Nuclear Energy”

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Disponível em: https://youtu.be/vs3zNwXhzSA?t=5m15s

[34] Kerbal Space Program. 2012 Data de acesso: 7 de outubro de 2016.

Disponível em: http://forum.kerbalspaceprogram.com/index.php?/topic/21979-why-

arent-we-using-nuclear-thermal-rockets/

[35] Wikipédia. 2015. “Chrysler TV-8” Data de acesso: 5 de outubro de 2016.

Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Chrysler_TV-8

[36] Wikipédia. 2016. “Nuclear Propulsion”. Data de acesso: 5 de outubro de 2016.

Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_propulsion

[37] HowStuffWork. 2016. “Can a car run on nuclear power?”


Disponível em: http://auto.howstuffworks.com/fuel-efficiency/alternative-fuels/nuclear-

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[38] Nuclear Energy. 2014. “Advantages and disadvantages of nuclear power”.


Disponível em: http://nuclear-energy.net/advantages-and-disadvantages-of-nuclear-

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[39] LoveToKnow. “Advantages and Disadvantages of Nuclear Energy”.


Disponível em:

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[40] Cyberphysics. “Nuclear Power: Advantages and Disadvantages”.


Disponível em:

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http://www.nasa.gov/topics/technology/hydrogen/hydrogen_fuel_of_choice.html

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[41] BBC. 2015. “Nuclear power: Energy for the future or relic of the past?”.


Disponível em: http://www.bbc.com/news/business-30919045

[42] World Nuclear Association. 2016. “World Energy Needs and Nuclear Power”.


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[43] Massachusetts Institute of Technology. 2003. “The Future of Nuclear Power”.


Disponível em: http://web.mit.edu/nuclearpower/pdf/nuclearpower-summary.pdf

[44] International Atomic Energy Agency. 2015. “The Energy of the Future: The Status

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[45] Whatisnuclear. “Fission and Fusion”. Data de acesso: 6 de outubro de 2016

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[46] R. V. Moore. 1971."Nuclear Power”. London: Cambridge University Press.

[47] Chemical Heritage Foundation. 2015. “Otto Hahn, Lise Meitner, and Fritz

Strassmann”. Data de acesso: 6 de outubro de 2016

Disponível em: https://www.chemheritage.org/historical-profile/otto-hahn-lise-meitner-

and-fritz-strassmann

[48] Wikipédia. 2016. “Indústria Nuclear”. Data de acesso: 6 de outubro de 2016

Disponível em:

https://pt.wikipedia.org/wiki/L%C3%ADtio#Aplica.C3.A7.C3.B5es_militares

[49] Wikipédia. 2016. “Trítio”. Data de acesso: 6 de outubro de 2016

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[50] Wikipédia. 2016. “Hidrogénio”. Data de acesso: 6 de outubro de 2016

Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrog%C3%A9nio#Is.C3.B3topos

[51] John Wesson. 2004.“Tokamaks”. 3ª edição. Oxford: Clarendon Press.

[52] Diffen. 2014. “Nuclear Fission and Fusion”. Data de acesso: 5 de outubro de 2016

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[53] Wikipédia. 2015. “MIM-14 Nike Hercules”. Data de acesso: 9 de outubro de 2016

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[54] Wikipédia. 2015. “MGR-1 Honest John”. Data de acesso: 9 de outubro de 2016

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[55] Wikipédia. 2015. “Arma nuclear de uso tático”.


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[56] Wikipédia. 2014. “Equivalente em TNT”. Data de acesso: 9 de outubro de 2016

Disponível em: https://pt.wikipedia.org/wiki/Equivalente_em_TNT

[57] Nuclear Energy. 2014. “Advantages and disadvantages of nuclear power”.


Disponível em: http://www.explicatorium.com/energia/tipos-bombas-nucleares.html

[58] Wikipédia. 2016. “Bomba nuclear”. Data de acesso: 5 de outubro de 2016

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[59] World Nuclear Association. 2016. “Physics of Uranium and Nuclear Energy”.


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cycle/introduction/physics-of-nuclear-energy.aspx

[60] Wikipédia. 2005. “Corefission of Uranium 235”. (modificada)


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https://pt.wikipedia.org/wiki/Radioatividade#/media/File:Kernspaltung.png

[61] Wikipédia. 2007. “Deuterium-Tritium Fusion Diagram” (modificada)


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[62] Wikipédia. 2007. “Gun-type fission weapon (Little Boy)” (modificada)


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[63] Wikipédia. 2007. “Implosion schema of a nuclear weapon (Fat Man)” (modificada)


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[64] DeviantArt. 2010. “MIM-14 Nike-Hercules” Data de acesso: 8 de outubro de 2016

Disponível em:

http://bagera3005.deviantart.com/art/MIM-14-Nike-Hercules-179499610

[65] Wikimedia (U.S. Army). 2007. “MGR-1 Honest John”


Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:MGR-1_Honest_John_05.jpg

[66] Wikimedia. 2006. “Teller-Ulam hydrogen bomb firing sequence”


Disponível em: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:BombH_explosion.svg

[67] Wikipedia. 2016. “Orders of magnitude (energy)”


Disponível em: https://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(energy)

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