Este tópico estava previsto para as minhas curiosidades do calendário do advento, antes de eu perder o apetite por curiosidades... Como também não é um dos assuntos onde me sinto mais à vontade, acabou por ser preterido por outros. Agora, com a actualidade do Japão após o sismo e ainda o facto, muito conveniente, da minha professora de Física Nuclear e de Partículas ter falado sobre isso na aula de hoje, decidi dar corpo a esta curiosidade sobre os componentes e funcionamento dos reactores nucleares, em traços muito gerais.
Os reactores nucleares actuais produzem energia a partir da fissão nuclear, ou seja, fazem uso de átomos mais pesados e dividem-nos em átomos mais leves. Neste processo é libertada uma grande quantidade de calor que transforma a água líquida do sistema de refrigeração em vapor de água, o qual irá fazer mover as turbinas geradoras de electricidade.
A fissão é induzida por neutrões que colidem com os átomos do combustível: usualmente, urânio ou plutónio. Além dos núcleos mais leves resultantes da fissão, são também produzidos neutrões de elevada energia. A presença dum moderador - normalmente, água ou barras de grafite - permite diminuir a velocidade desses neutrões para que estes possam voltar a induzir a fissão, realimentando a reacção. No entanto, para que a reacção não ocorra de forma descontrolada, é necessário remover os neutrões em excesso que vão sendo produzidos. Para isso, introduzem-se barras de controlo no reactor, por exemplo de cádmio ou boro, com o objectivo de absorver esses neutrões.
O reactor possui mecanismos de segurança que, entre outros, impedem que os neutrões rápidos que são produzidos se escapem e que haja fuga de radiação, sendo o principal destes sistemas a barreira de betão que contém o reactor. No entanto, se a temperatura no reactor tornar-se suficientemente elevada, o betão pode fundir-se e perde-se a capacidade de contenção da radiação. É isto que parece estar a acontecer com alguns reactores nucleares no Japão, em consequência da falha do sistema de refrigeração.
Os reactores nucleares actuais produzem energia a partir da fissão nuclear, ou seja, fazem uso de átomos mais pesados e dividem-nos em átomos mais leves. Neste processo é libertada uma grande quantidade de calor que transforma a água líquida do sistema de refrigeração em vapor de água, o qual irá fazer mover as turbinas geradoras de electricidade.
A fissão é induzida por neutrões que colidem com os átomos do combustível: usualmente, urânio ou plutónio. Além dos núcleos mais leves resultantes da fissão, são também produzidos neutrões de elevada energia. A presença dum moderador - normalmente, água ou barras de grafite - permite diminuir a velocidade desses neutrões para que estes possam voltar a induzir a fissão, realimentando a reacção. No entanto, para que a reacção não ocorra de forma descontrolada, é necessário remover os neutrões em excesso que vão sendo produzidos. Para isso, introduzem-se barras de controlo no reactor, por exemplo de cádmio ou boro, com o objectivo de absorver esses neutrões.
O reactor possui mecanismos de segurança que, entre outros, impedem que os neutrões rápidos que são produzidos se escapem e que haja fuga de radiação, sendo o principal destes sistemas a barreira de betão que contém o reactor. No entanto, se a temperatura no reactor tornar-se suficientemente elevada, o betão pode fundir-se e perde-se a capacidade de contenção da radiação. É isto que parece estar a acontecer com alguns reactores nucleares no Japão, em consequência da falha do sistema de refrigeração.
3 comentários:
Excelente e concisa explicação. Gostei! 20 valores! :D
xii, essa história de reacção atómica é deveras interessante. Antes eu achava que aqueles enormes muros de betão eram para conter a força da água (bem os reactores nucleares que já vi em filmes ou em fotos) sempre se encontravam junto à agua como uma barragem, afinal é para conter a radiação. Por que não usam placas de chumbo, embora caras, mas de certeza mais continente, julgo eu, pois nas salas de radiografias é o que se usa, além de mais, nem o Super-homem consegue ver através de chumbo.
Continua com as curiosidades.
Também usam placas de chumbo, para impedir que os neutrões de alta energia se escapem do núcleo do reactor. Mas até o chumbo derrete a muito altas temperaturas e deixa de ser tão impenetrável.
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