Fisica nuclear

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  • Publicado : 18 de julho de 2012
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Introdução
Sendo o saber uma necessidade constante e presente em nossa rotina, eis um trabalho procurando consolidar a essência do conhecimento, assim, como diligenciar novas realidades no que toca sua interpretação deste os tempos remotos aos actuais.

1. Reactor nuclear

É toda a instalação na qual é mantida e controlada uma reacção de fissão nuclear em cadeia com a finalidadede produzir energia eléctrica.
Actualmente apenas os reactores nucleares de fissão são empregados para a produção de energia comercial, porém os reactores nucleares de fusão estão sendo empregados em fase experimental.
De uma forma simples, as primeiras versões de reactor nuclear produzem calor dividindo átomos, diferentemente das estações de energia convencionais, que produzem calor queimandocombustível. O calor produzido serve para ferver água, que irá fazer funcionar turbinas a vapor para gerar electricidade.
Um reactor produz grandes quantidades de calor e intensas correntes de radiação neutrónica e gama. Ambas são mortais para todas as formas de vida mesmo em quantidades pequenas, causando doenças, leucemia e, por fim, a morte. O reactor deve estar rodeado de um espesso escudo decimento e aço, para evitar fugas prejudiciais de radiação. As matérias radioactivas são manejadas por controlo remoto e armazenadas em contentores de chumbo, um excelente escudo contra a radiação.
1.1 Reactor nuclear de fissão

Varetas de controlo no núcleo, de materiais absorventes de neutrões, permitem regular o ritmo da fissão. Estas serão metidas ou retiradas consoante a necessidade deestabilização.
Num reactor nuclear de fissão utiliza-se o urânio natural, na maior parte dos casos - uma mistura de U-238 e de U-235 - por vezes enriquecido com extra U-235. O U-238 tem tendência para absorver os neutrões de alta velocidade originados pela divisão dos átomos U-235, mas não absorve neutrões lentos tão rapidamente. Assim, num reactor é incluída uma substância moderadora que, juntamente com ourânio, abranda os neutrões. O U-238, por sua vez, já não os absorve tão facilmente e a fissão continua.
1.2 Constituição do reactor nuclear

A fissão nuclear é o princípio físico em que se baseia o funcionamento de um reactor nuclear.
Este é constituído essencialmente pelo núcleo, que contêm o combustível nuclear, o moderador, os absorventes e o refrigerante primário.
Um reactornuclear de fissão apresenta, essencialmente, as seguintes partes:
1. Combustível: isótopo físsil e fértil (aquele que pode ser convertido em físsil por activação neutrónica): Urânio-235, Urânio-238, Plutônio-239, Tório-232, ou misturas destes (o combustível típico actualmente é o MOX, mistura de óxidos de urânio e plutónio).
2. Moderador: água leve, água pesada, hélio, grafite, sódio metálico:cumprem a função de reduzir a velocidade dos neutrões produzidos na fissão, para que possam atingir outros átomos fissionáveis mantendo a reacção.
3. Refrigerador: água leve, água pesada, dióxido de carbono, hélio, sódio metálico conduzem o calor produzido durante o processo até a turbina geradora de electricidade ou o propulsor.
4. Reflector (água leve, água pesada, grafite, urânio): reduz oescapamento de neutrões aumentando a eficiência do reactor.
5. Blindagem (concreto, chumbo, aço, água leve): evita o escapamento de radiação gama e neutrões rápidos.
6. Material de controlo (cádmio ou boro): finaliza a reacção em cadeia, pois ambos são óptimos absorventes de neutrões. Geralmente são usados na forma de barras (de aço borrado, por exemplo) ou bem dissolvidos no refrigerador.7. Elementos de Segurança: todas as centrais nucleares de fissão apresentam múltiplos sistemas de segurança activos (que respondem a sinais eléctricos) e passivos (que actuam de forma natural como a gravidade).
NB: No entanto, a função mais importante das barras é a de fazer cessar subitamente as reacções nucleares em caso de perigo. Para tal, introduzem-se no reactor todas as barras o...
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