QUE É UMA USINA NUCLEAR NO BRASIL?

Uma usina de energia nuclear. Vapor não-radioativo sai das torres de resfriamento.

1. Que é uma Usina Nuclear

Uma Usina Nuclear é uma instalação industrial empregada para produzir eletricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioativos que através de uma reação nuclear produzem calor. Este calor é empregado por um ciclo termodinâmico convencional para mover um alternador e produzir energia elétrica.
As centrais nucleares apresentam um ou mais reatores, que são compartimentos impermeáveis à radiação, em cujo interior estão colocados barras ou outras configurações geométricas de minerais com algum elemento radioativo (em geral o urânio). No processo de decomposição radioativa, se estabelece uma reação em cadeia que é sustentada e moderada mediante o uso de elementos auxiliares, dependendo do tipo de tecnologia empregada.

Acidente nuclear

As instalações nucleares são construções muito complexas devido as diversas tecnologias industriais empregadas, e devido ao elevado grau de segurança que é adotado. As reações nucleares, por suas características, são altamente perigosas. A perda do controle durante o processo pode elevar a temperatura a um valor que leve a fusão do reator, e/ou ocorrer vazamento de radiações nocivas para o exterior, comprometendo a saúde dos seres vivos.

Lixo nuclear

A energia nuclear além de produzir uma grande quantidade de energia elétrica também produz resíduos nucleares que devem ser isolados em depósitos impermeáveis durante longo tempo. Por outro lado, os reatores das centrais nucleares não produzem gases tóxicos, que é a característica da combustão dos combustíveis fósseis.

2. Energia Nuclear

Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo. Baseia-se no princípio (demonstrado por Albert Einstein) que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento, podendo transformar-se em outro ou em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros deve-se provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras. Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo. A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear. É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Brasil, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia, entre outros. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis, não lançando na atmosfera gases tóxicos, e não sendo responsável pelo aumento do efeito estufa.

Os fatos históricos demonstram que as centrais nucleares foram projetadas para uso duplo: civil e militar. A primazia na produção de plutônio nestas centrais propiciou o surgimento de grandes quantidades de resíduos radioativos de longa vida que devem ser enterrados convenientemente, sob fortes medidas de segurança, para evitar a contaminação radioativa do meio ambiente. Atualmente os movimentos ecológicos têm pressionado as entidades governamentais para a erradicação das usinas termonucleares, por entenderem que são uma fonte perigosa de contaminação do meio ambiente.

As novas gerações de centrais nucleares utilizam o tório como fonte de combustível adicional para a produção de energia ou decompõem os resíduos nucleares em um novo ciclo denominado fissão assistida. Os defensores da utilização da energia nuclear como fonte energética consideram que estes processos são, atualmente, as únicas alternativas viáveis para suprir a crescente demanda mundial por energia ante a futura escassez dos combustíveis fósseis. Consideram a utilização da energia nuclear como a mais limpa das existentes atualmente.

Energia de fusão

O emprego pacífico ou civil da energia de fusão está em fase experimental, existindo incertezas quanto a sua viabilidade técnica e econômica. O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até obter-se o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogênio se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.

A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar a elevada temperatura. Um meio é a utilização do confinamento magnético.

Os cientistas do projeto Iter, do qual participam o Japão e a União Européia, pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade econômica do processo como meio de obtenção de energia.

Bomba atômica

As bombas nucleares se fundamentam na reação de fissão nuclear explosiva.
Na madrugada do dia 16 de julho de 1945, ocorreu o primeiro teste nuclear da história, realizado no deserto de Alamogordo, Novo México. O segundo empregado pela primeira vez para fins militares durante a Segunda Guerra Mundial foi na cidade japonesa de Hiroshima e o terceiro na cidade de Nagasaki, esses últimos matando a totalidade dos habitantes entre os quais a maioria jovens e crianças indo as escolas.
As bombas termonucleares (Bombas H) são mais potentes e se fundamentam em reações de fusão do hidrogênio ativadas por uma reação de fissão prévia. A bomba de fissão é o ignitor da bomba de fusão devido à elevada temperatura para iniciar o processo da fusão. 

Usina nuclear em Angra Dos Reis - Rio de Janeiro, Brasil

3. Complexo Angra dos Reis - Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é formada pelo conjunto das usinas nucleares Angra 1, Angra 2 e Angra 3, sendo o resultado de um longo programa nuclear brasileiro que remonta à década de 1950 com a criação do CNPq liderado na época principalmente pela figura do Almirante Álvaro Alberto.

Potência

Em 1982 a Usina de Angra I, com 626 MWe, começou a operar. Muito criticada pela construção demorada e questões ambientais, a usina teve problemas de funcionamento intermitente nos primeiros anos, tendo melhorado substancialmente o desempenho depois. Em 2000 entrou em operação o reator da Usina de Angra II com 1350 MWe.
Atualmente, a energia nuclear corresponde a 3.3% do consumo do país (PRIS, 2007).

De 1985, quando entrou em operação comercial a usina de Angra I, até 2005 a produção acumulada de energia das usinas nucleares Angra I e Angra II somam 100 milhões de megawatts.hora (MWh).

Isso equivale à produção anual da usina hidrelétrica Itaipu Binacional ou ainda à iluminação do estádio do Maracanã por 150 mil anos. 100 milhões de megawatts.hora seriam suficientes para iluminar o Cristo Redentor por 1,8 milhão de anos; a Passarela do Samba (Sambódromo) por 28,9 mil anos, com os monumentos acesos 12 horas/dia nos 365 dias do ano. A produção acumulada de energia das usinas nucleares brasileiras seria suficientes, ainda, para abastecer por mais de 60 anos toda a iluminação pública da cidade do Rio de Janeiro ou o consumo do estado do Rio durante três anos. Nos próximos seis ou sete anos, as duas usinas poderão repetir este número, gerando uma média de 15 milhões de megawatts.hora/ano.

Embora acusada de oferecer um perigo ambiental na área, muitas vezes infundado, e por vezes acometida por problemas de má gestão e corrupção, a central nuclear deve ser aumentada com a construção de mais um reator, que foi comprado em 1995 e, desde então, armazenado a um custo elevadíssimo.

A Eletronuclear procura um parceiro privado com US$ 1,8 bilhões para completar essa construção.

A Central de Angra gerida pela Eletronuclear gera 3000 empregos diretos e 10.000 indiretos no Estado do Rio de Janeiro.
Em países como EUA, com 110 usinas, e Alemanha, com 20 usinas, a produção de energia equivale a 20% do consumo. A França é, atualmente, o país em que a energia elétrica de origem nuclear responde pelo maior percentual da energia total, 80% do consumo do país e mais a exportação para a Alemanha de, aproximadamente, 20% do total da energia elétrica consumida por aquele país.

Existem hoje 441 reatores nucleares em operação em 31 países gerando eletricidade para aproximadamente um bilhão de pessoas e responsáveis por aproximadamente 17% da energia elétrica mundial. Em muitos países industrializados a eletricidade gerados por reatores nucleares representa a metade ou mais de todo o consumo. 32 usinas estão atualmente em construção. A energia nuclear tem um histórico de confiabilidade, ambientalmente segura, barata e sem emitir gases nocivos na atmosfera.

História

O Brasil já havia sido capaz de produzir urânio metálico em 1954 e já demonstrava forte interesse em desenvolver seu próprio programa nuclear e não apenas ser um mero fornecedor de minério bruto para a indústria nuclear internacional (o país tem as grandes reservas naturais de materiais nucleares, como o tório, encontrados na areia monazítica do litoral brasileiro).

No começo da década de 1960 o Brasil negociava com a França para adquirir um Reator Nuclear, porém as negociações não progrediram e, em 1965 o Brasil assinou um acordo com a Westinghouse dos EUA para obtenção do seu primeiro reator, o que aconteceu em 1971. Em 1976 foi assinado um acordo com a Alemanha para um total de 10 reatores.

No ano de 1986 entra em operação, finalmente, o reator nuclear construído pela Westinghouse, na usina de Angra I. Somente em 2002 a segunda usina nuclear - Angra II - construída com tecnologia alemã, entra em operação, garantindo que o Estado do Rio de Janeiro deixe de importar para agora exportar energia elétrica.

Com os últimos acontecimentos em 2001 que forçaram a imposição pelo Governo Federal de racionamento de energia em grande parte do país, o mesmo acenou, no ano de 2006 com a possibilidade da retomada das obras de construção de Angra III ou mesmo da construção de outra usina hidrelétrica, opção esta que pode ser abandonada, segundo estudos, devido a possibilidade de enfrentamento de novos períodos de longa estiagem que forcem o racionamento de energia tornar a ser realidade no país.

Enriquecimento do urânio

O motivo básico que levou os militares a sonharem com o desenvolvimento da energia nuclear em território nacional foi a pretensão de ter "seu próprio arsenal de bombas nucleares" (vede Serra do Cachimbo), e o abastecimento energético em todas as partes do Brasil, para não depender de hidrelétricas ou termoelétricas somente.

Desde o início do Programa Nuclear Brasileiro, sempre houve a suspeita da oposição política do governo de que os verdadeiros motivos do ato do presidente Geisel era de adquirir a tecnologia da bomba atômica.

É importante salientar que o governo brasileiro, por todo esse tempo, em nenhum momento assumiu publicamente que o Programa Nuclear estivesse interessado em qualquer tecnologia bélica como a da bomba atômica.

Ainda assim, devido ao incansável senso de investigação da imprensa da época, vários detalhes das operações militares vieram à tona, e que realmente revelava a existência do Programa Paralelo, que em muito foi mistificado pela própria imprensa, mas que tinha objetivos bem claros, a bomba. Quando o Brasil firmou o já mencionado Acordo com a Alemanha, estava estabelecido que a Alemanha cederia ao Brasil a tecnologia da construção da central nuclear, bem como o método de enriquecimento do urânio, um processo considerado de altíssimo nível tecnológico, e ponto chave do ciclo nuclear. Na época (e é assim até os dias atuais), eram conhecidos basicamente dois métodos de enriquecimento: por ultracentrifugação (usado por quase todos os países detentores de usinas nucleares) e por jet-nozzle, que estava em fase de desenvolvimento pela Alemanha. Como este país não tinha permissão da Comunidade Internacional para pesquisas neste campo, a Alemanha viu no Brasil uma excelente oportunidade, vendendo por um preço bem razoável, de instalar laboratórios para continuar suas pesquisas.

E aí o Brasil cometeu seu maior erro.

Dezenas de laboratórios foram aqui montados, diversos equipamentos foram comprados, e milhares de pessoas foram treinadas para tentarem completar a pesquisa. Mas o que era suspeitado por muitos países acabou se confirmando: o processo por jet-nozzle era altamente complexo, e totalmente inviável para os fins que o Brasil desejava. Com isso, o Acordo perdia quase que a metade de suas vantagens.

Centro Experimental Aramar

O enriquecimento do urânio é um processo extremamente complexo, e ao mesmo tempo vital para o funcionamento de uma usina nuclear, uma vez que o combustível usado dentro dos reatores é o urânio enriquecido. O urânio, como é encontrado na natureza, é o U238, e depois de passar pelo processo de enriquecimento, é extraído o U235 que, depois de sintetizado com oxigênio, é encapsulado para ser comercializado e usado sob a forma de pastilhas. É aí então que entra o Programa Paralelo. Os militares, sob liderança do General Golbery do Couto e Silva, principal homem do presidente Ernesto Geisel, visou a criação de um complexo de pesquisa tecnológica que tivesse como objetivo desenvolver e controlar o processo de enriquecimento do urânio por ultracentrifugação, absolutamente clandestino e sem fiscalização internacional. Depois da comprovação do fracasso do processo vendido pela Alemanha, o então diretor-geral de Materiais da Marinha Maximiano da Fonseca iniciou a articulação das três Armas. Foi então criado o Centro Experimental Aramar, em Iperó, no interior do estado de São Paulo.

Conforme as instalações militares progrediam, o público investigava cada vez mais os reais objetivos de Aramar, e em 1986 a Marinha finalmente assumiu o fato de que o Complexo, além de pesquisar o processo de ultracentrifugação, também realizava pesquisas no campo de reatores nucleares de 50 Mwatts para serem instalados em submarinos nucleares. Conforme o contra-almirante Mario Cezar Flores, "O projeto Aramar será um centro de testes de propulsão, inclusive para o submarino nuclear, conforme tecnologia já aplicada em outros países, como a Inglaterra. Os testes com o reator do submarino movido a energia nuclear são feitos em terra." Muito antes, em 1982, os militares já anunciavam que haviam dominado por completo o conhecimento do processo de enriquecimento via ultracentrifugação. O Programa Paralelo começava a mostrar resultados.

Em fins de 1986, já no governo do presidente José Sarney, a imprensa novamente atacou publicando a descoberta de várias contas bancárias secretas do governo, assim como movimentações financeiras de altíssimos valores, sem registro de origem nem destino. Na mesma época, foi descoberta no sul do Pará uma base da Aeronáutica conhecida como Serra do Cachimbo, que continha perfurações de 320 metros de profundidade, revestidas de cimento, cuja finalidade nunca foi explicada de forma convincente pelos militares.

Um estudo feito pela Comissão de Acompanhamento da Questão Nuclear, da Sociedade Brasileira de Física, mostrou a semelhança dessas perfurações com as existentes no Nevada Test Site, nos Estados Unidos, Fat Man, bomba lançada sobre Nagasaki que liberou uma energia de 25 quilotons que são utilizadas para testes nucleares subterrâneos. Além de tudo isso, o Centro Tecnológico da Aeronáutica desenvolvia o projeto de um foguete brasileiro destinado, em princípio, a ser um veículo lançador de satélites, mas que poderia ser adaptado para carregar ogivas nucleares, partindo das já construídas plataformas de lançamento de Natal e Alcântara.

Todos esses dados indicavam claramente que o Projeto Aramar estava perseguindo a ideia da Bomba Atômica impetuosamente. Conforme publicado pelo jornal O Estado de São Paulo, "a arma nuclear estratégica principal do Brasil seria um artefato de 20 a 30 quilotons (quatro a seis vezes mais poderoso do que o usado em Hiroshima), feito com plutônio e lançado por um imenso míssil de 16 metros de altura, 40 toneladas de peso, classe MRBM (Medium Range Ballistic Missile), capaz de cobrir cerca de 3 mil quilômetros transportando uma ogiva de guerra de mais de uma tonelada. É a versão militar do VLS/Veículo Lançador de Satélite, que o Instituto de Atividades Espaciais, de São José dos Campos, prepara..." Esta notícia jamais foi confirmada pelos militares. Mas também nunca foi desmentida. Mais importante que esses dados reveladores, era o fato de que os mais altos escalões das Forças Armadas eram favoráveis publicamente à bomba. Apesar de tudo isso, em nenhum momento os militares se expressaram com relação a este assunto. Em 1991, durante o governo Collor foram fechadas todas as instalações da Serra do Cachimbo, e o Complexo Teste da bomba Mike, primeiro artefato bélico à base de fusão nuclear.

Aramar continua a existir com limitados recursos financeiros encaminhados pela Marinha. Aparentemente, com o fim do governo militar, toda a busca pelo poderio bélico que a tecnologia nuclear poderia trazer foi cessada. Ainda assim, aparentemente.

Não-Proliferação

O Brasil é signatário do Tratado de Não Proliferação Nuclear (Nuclear Non-Proliferation Treaty (NPT)) desde de 1998 como um estado não nuclear, mas já era signatário do Tratado de Tlatelolco desde 1968. De acordo com a constituição de 1988 renunciou ao desenvolvimento de armas nucleares e em 1994 a Agência Brasileira-Argentina para Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) foi criada com as garantias da IAEA (Agência Internacional de Energia Atômica, International Atomic Energy Agency). Em 1996 tornou-se membro do Grupo de Fornecedores Nucleares. O Brasil não aceitou o Protocolo Adicional sobre as garantias com a IAEA.

4. Planta de uma Usina Nuclear

Planta de uma Usina Nuclear

Fonte: Wikipedia

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