Energia
De um modo geral, a energia pode ser definida como capacidade de realizar trabalho ou como o resultado da realização de um trabalho.
Uso da Energia
A humanidade tem procurado usar a energia que a cerca e a energia do próprio corpo, para obter maior conforto, melhores condições de vida, maior facilidade de trabalho, etc.
Conversão para Energia Elétrica
Numa Usina Hidroelétrica, converte-se em eletricidade a energia de movimento de correntes de água. O dispositivo de conversão é formado por uma turbina acoplada a um gerador.
Uma turbina para geração de energia elétrica é constituída de um eixo, dotado de pás.
Estas podem ser adicionadas por água corrente e, então, o seu eixo entra em rotação e move a parte interna do gerador, fazendo aparecer, por um fenômeno denominado indução eletromagnética, uma corrente elétrica nos fios de sua parte externa.
Para entendermos como ocorre a transformação de energia nuclear para elétrica precisamos conhecer um pouco sobre a estrutura do átomo.
O Átomo
Por muito tempo, pensou-se que o átomo, seria a menor porção da matéria e teria uma estrutura compacta. Atualmente, sabemos que o átomo é constituído por partículas menores (subatômicas), distribuídas numa forma semelhante à do sistema Solar.
Existe um núcleo, onde fica concentrada a massa do átomo, equivalente ao Sol, e minúsculas partículas que giram em seu redor, denominadas elétrons, correspondentes aos planetas (é claro que os elétrons não em órbitas e sim em orbitais- região que delimita a presença mais intensa do elétron no espaço, logo a comparação não é tão correta, mas vale a idéia). Os elétrons são partículas de carga negativa e massa muito pequena.
O átomo possui grandes vazios, onde ocorre a provável presença dos elétrons.
Estrutura do núcleo
O núcleo do átomo é constituído de partículas de carga positiva, chamadas prótons, e de partículas de mesmo tamanho mas sem carga, denominadas nêutrons. Prótons e nêutrons são mantidos juntos no núcleo por forças, até o momento, não são totalmente identificadas, chamando-as de partículas virtual.
A energia nuclear
A quebra, a divisão do átomo, tendo por matéria prima minerais altamente radioativos, como o urânio (descoberto em 1938).
A energia nuclear provém da fissão nuclear do urânio, do plutônio ou do tório ou da fusão nuclear do hidrogênio. É energia liberada dos núcleos atômicos, quando os mesmos são levados por processos artificiais, a condições instáveis.
Comparação entre as formas de energia:
1 kg de lenha produz cerca de 1 Kwh de eletricidade;
1 kg de carvão produz cerca de 3 Kwh de eletricidade;
1 kg de óleo produz cerca de 4 Kwh de eletricidade;
1 kg de urânio natural produz cerca de 50.000 Kwh de eletricidade;
1 kg de plutônio produz cerca de 6.000.000 de Kwh de eletricidade.
A fissão ou fusão nuclear são fontes primárias que levam diretamente à energia térmica, à energia mecânica e à energia das radiações, constituindo-se na única fonte primária de energia que tem essa diversidade na Terra.
Como forma térmica de energia primária, foram estudadas as aplicações da energia nuclear para a propulsão naval militar e comercial, a nucleoeletricidade, a produção de vapor industrial, o aquecimento ambiental e a dessalinização da água do mar.
Apesar de polêmica, a geração da energia nucleoelétrica é responsável pelo atendimento de 18% das necessidades mundiais de eletricidade. São as aplicações da ciência e tecnologia nucleares que resultam em benefícios mais significativos, de amplo alcance e de maior impacto econômico e social.
Figura que mostra a evolução do uso da energia nuclear em relação as outras formas de energia.
Os prótons têm a tendência de se repelirem, porque têm a mesma carga (positiva). Como eles estão juntos no núcleo, comprova-se a realização de um trabalho para manter essa estrutura, implicando, em conseqüência, na existência de energia no núcleo dos átomos com mais de uma partícula.
A energia que mantém os prótons e nêutrons juntos no núcleo é a energia nuclear, sendo essa de magnitude extraordinária, sendo usada de formas diversas pelo homem, desde bombas nucleares à aplicação na medicina.
Energia Nuclear e o Meio Ambiente
Durante a Segunda Guerra Mundial a energia nuclear demonstrou sua potencialidade de causar danos, como ocorreu nas cidades de Hiroshima e Nagasaki.
A energia nuclear traz benefícios para a sociedade, como a utilização das radiações em múltiplas aplicações na medicina, indústria, agropecuária e meio ambiente. Cada um desses usos insere esta energia em um determinado campo de acontecimentos. Assim é que o uso medicinal a insere no ambiente hospitalar e o uso na produção de energia elétrica, no âmbito das relações de moradia e de iluminação pública, por exemplo. Em cada um desses ambientes há uma potencialidade de danos e risco com algumas peculiaridades.
Os problemas ambientais estão relacionados com os acidentes que ocorrem nas usinas e com o destino do chamado lixo atômico - os resíduos que ficam no reator, local onde ocorre a queima do urânio para a fissão do átomo. Por conter elevada quantidade de radiação, o lixo atômico tem que ser armazenado em recipientes metálicos protegidos por caixas de concreto, que posteriormente são lançados ao mar.
Os acidentes são devidos à liberação de material radioativo de dentro do reator, ocasionando a contaminação do meio ambiente, provocando doenças como o câncer e também morte de seres humanos, de animais e de vegetais. Isso não só nas áreas próximas à usina, mas também em áreas distantes, pois ventos e nuvens radioativas carregam parte da radiação para áreas bem longínquas, situadas a centenas de quilômetros de distância.
Por: Rogério Vargas, Michel Abelaria
