Apresentação do PowerPoint

É o fenômeno em que um núcleo instável
emite espontaneamente entidades
(partículas, ondas), transformando-se em
outro núcleo mais estável.
A reação nuclear é denominada decomposição
radioativa ou decaimento.
As entidades emitidas pelo núcleo são
denominadas de radiações.
Nos processos radioativos meia-vida é o tempo
necessário para desintegrar a metade da massa
deste isótopo, que pode ocorrer em segundos ou
em bilhões de anos, dependendo do grau de
instabilidade do radioisótopo.
Ou seja, se tivermos 100kg de um material, cuja
meia-vida é de 100 anos; depois desses 100 anos,
teremos 50kg deste material. Mais 100 anos e
teremos 25kg e assim sucessivamente.
+
Um dos processos de estabilização de um núcleo
com excesso de energia é o da emissão de um grupo
de partículas positivas, constituídas por dois prótons
e dois nêutrons, e da energia a elas associada. São as
radiações alfa ou partículas alfa, núcleos de He.
Quando há excesso de nêutrons é emitido um
elétron, resultante da conversão de um nêutron em
um próton chamado de partícula beta negativa ou,
simplesmente, partícula beta.
Quando há excesso de prótons, é emitida uma
partícula beta positiva, chamada pósitron, resultado
da conversão de um próton em um nêutron.
Geralmente, após a emissão de uma partícula alfa ()
ou beta (), o núcleo resultante desse processo,
ainda com excesso de energia, procura estabilizar-se,
emitindo esse excesso em forma de onda
eletromagnética, da mesma natureza da luz,
denominada radiação gama.
Partículas: possuem massa, carga elétrica e
velocidade que depende de sua energia;
Ondas eletromagnéticas: não possuem massa e se
propagam no vácuo com a velocidade de 300.000
km/s, para qualquer valor de sua energia.
As radiações são denominadas de ionizantes
quando produzem íons, radicais e elétrons
livres na matéria que sofreu a interação.
A ionização se deve ao fato das radiações
possuírem energia alta, o suficiente para
quebrar as ligações químicas ou expulsar
elétrons dos átomos após colisões.
   
Os prótons têm a tendência de se repelirem,
como estão juntos no núcleo, comprova-se a
existência de uma energia nos núcleos dos
átomos com mais de uma partícula para
manter essa estrutura, essa energia que
mantém os prótons e nêutrons juntos no
núcleo é denominada ENERGIA NUCLEAR.
É a divisão do núcleo de um átomo pesado, em dois
menores, quando atingido por um nêutron.
A energia que mantinha juntos esses núcleos
menores, antes constituindo um só núcleo maior,
seria liberada, na maior parte, em forma de calor.
Em cada reação de fissão nuclear resultam, além dos
núcleos menores, dois a três nêutrons. Torna-se,
então, possível que esses nêutrons atinjam outros
núcleos de urânio-235, sucessivamente, liberando
muito calor.
A fissão dos átomos de urânio aquece a água que
passa pelo reator a uma temperatura de 320 °C. Para
que não entre em ebulição, esta água é mantida sob
uma pressão 157 atm.
O gerador de vapor realiza uma troca de calor entre
as águas dos circuitos primário e secundário, com
isso, a água do circuito secundário se transforma em
vapor e movimenta a turbina que aciona o gerador
elétrico.
Após mover a turbina, o vapor, passa por um
condensador, onde é refrigerado pela água do mar,
trazida por um terceiro circuito. A existência de três
circuitos impede o contato da água que passa pelo
reator com as demais.
Controlar a reação em cadeia consiste na
eliminação do agente causador: o nêutron.
Não havendo nêutrons disponíveis, não pode
haver reação. O boro, na forma de ácido
bórico ou de metal, e o cádmio, em barras
metálicas, têm a propriedade de absorver
nêutrons.
Na estrutura do Elemento Combustível
existem tubos guias, por onde podem passar
as Barras de Controle, geralmente feitas de
cádmio.
Quando as barras de controle estão para
fora, o Reator está trabalhando.
Quando elas estão totalmente dentro da
estrutura do Elemento Combustível, o
Reator está parado.
6 g de urânio, elemento mais usado na fissão,
rendem 5,20 x1022 MeV, equivalente ao
abastecimento de uma casa com quatro
pessoas durante um dia.
1 – As pastilhas de dióxido de urânio possuem
uma estrutura molecular que retém a maior
parte dos produtos gerados na fissão.
2 – As varetas que contêm as pastilhas são
seladas e fabricadas com uma liga metálica
especial.
3 – O vaso do reator funciona como uma
barreira estanque.
4 – A blindagem radiológica permite que os
trabalhadores possam acessar áreas próximas
ao reator.
5 – O envoltório de aço especial, com 3
centímetros de espessura, é projetado para
resistir ao mais sério acidente.
6 – O envoltório de concreto, com 70
centímetros de espessura, conterá qualquer
material caso as demais barreiras falhem.
A bomba (“atômica”) é feita para ser possível
explodir, ou seja, a reação em cadeia
deve ser rápida e a quantidade de urânio muito
concentrado em urânio-235 (quer
dizer, urânio enriquecido acima de 90%) deve ser
suficiente para a ocorrência rápida
da reação. Além disso, toda a massa de urânio deve
ficar junta, caso contrário não
ocorrerá a reação em cadeia de forma explosiva.
Um Reator Nuclear, para gerar energia elétrica, é
construído de forma a ser impossível explodir como
uma bomba atômica. Primeiro, porque a
concentração de urânio-235 é muito baixa (cerca de
3,2%), não permitindo que a reação em cadeia se
processe com rapidez suficiente para se transformar
em explosão. Segundo, porque dentro do Reator
Nuclear existem materiais absorvedores de
nêutrons, que controlam e até acabam com a reação
em cadeia.
É o processo de colidir dois
átomos propositalmente para
formar um terceiro, mais
pesado. A reação libera
energia e um nêutron livre
Dois átomos não colidem naturalmente porque seus
campos eletromagnéticos se repelem. Só pressão e
temperatura altíssimas conseguem fazer com que
elétrons se dispersem do núcleo, facilitando a
colisão. Esse processo só ocorre naturalmente em
estrelas, como o Sol.
6 g de hidrogênio, o elemento químico mais usado
na fusão, geram 1270 x 1022 MeV, o suficiente para
abastecer uma casa com quatro pessoas por 156
dias.