O documento descreve os principais conceitos de energia nuclear, incluindo fissão e fusão nuclear, tipos de radiação, reatores experimentais e de potência, usina nuclear de Angra 2 e seus componentes principais.

1. ENERGIA NUCLEAR
Segundo Trabalho de Sistemas Fluidotérmicos I
Campus de Bauru

2. • FUSÃO NUCLEAR
1eV equivale a 1,602 177 33 x 10-19 joules.

3. •REATOR EXPERIMENTAL DE FUSÃO
NUCLEAR

4. • FISSÃO NUCLEAR

5. Produtos da reação: Césio + Rubídio
+ Energia
São mais de 1000 possíveis fissões de urânio-235
Urânio captura um nêutron, torna-se instável e fraciona em bário e criptônio com
emissão de dois nêutrons
• REAÇÃO DE FISSÃO
NUCLEAR
Produtos da reação: Bário + Criptônio
+ Energia

6. •TABELA PERIÓDICA DOS
ELEMENTOS
-Átomos cujos núcleos são instáveis, são chamadas de "radioativos“. Possuem

7. •TIPOS DE RADIAÇÃO
Radioatividade: propriedade que tais átomos tem
transmitir energia através do espaço na forma de
ondas eletromagnéticas (raios gama) ou partículas
subatômicas com altas velocidades (partículas alfa,
beta e nêutrons).
Partíc
ula
Velocidade em
Relação à Luz (c)
Poder de
Penetração
Relativo
Poder Relativo de
Ionização
α 5 a 10% de c 1 10.000
β 40 a 95% de c 100 100
γ 100% de c 10.000 1

8. Classificação das Radiações:
Pelo elemento condutor de energia:
Radiação eletromagnética - fótons.
Radiação corpuscular - partículas (prótons, nêutrons, etc.)
Radiação gravitacional - grávitons.
Pela fonte de radiação.
Radiação solar - causada pelo Sol.
Radiação de Cerenkov - causada por partículas com a velocidade superior a da
luz no meio.
Radioatividade - nucleos instáveis.
Pelos seus efeitos:
Radiação não ionizante - incapaz de ionizar moléculas, radiações
de frequência igual ou menor que a da luz.
Radiação ionizante - capaz de ionizar moléculas.
(*mutagênicos)
Tipos de radiação:
Radiação alfa
Radiação beta
Radiação gama
*Diferença entre receber radiação, ingerir radiação, e tornar radioativo.
(metais)

9. Alfa: As partículas alfa, por terem massa e carga elétrica relativamente maior,
podem ser facilmente detidas, até mesmo por uma folha de papel; elas em geral
não conseguem ultrapassar as camadas externas de células mortas da pele de
uma pessoa, sendo assim praticamente inofensivas. Entretanto podem
ocasionalmente, penetrar no organismo através de um ferimento ou por aspiração,
provocando, nesse caso lesões graves. Tem baixa velocidade comparada a
velocidade da luz (20 000 km/s).
Beta: As partículas beta são capazes de penetrar cerca de um centímetro nos
tecidos, ocasionando danos à pele, mas não aos órgãos internos, a não ser que
sejam engolidas ou aspiradas. Tem alta velocidade, aproximadamente 270 000
km/s.
Gama: assim como os raios X os raios gama são extremamente penetrantes,
sendo detido somente por uma parede de concreto ou metal.Tem altíssima
velocidade que se iguala a velocidade da luz (300 000 km/s).
A água se ioniza quando é exposta a estas partículas, formando íons.
H2O+ + OH + H+
A exceção de H todos os demais são agentes oxidantes. Agentes oxidantes
próximos do DNA interagem quimicamente oxidando e destruindo partes da
molécula, destruindo, por sua vez, os genes.
Tipos de
radiação:

10. Efeitos da
Radioatividade
Otto Hahn e Lise Meit
*milisievert (mSv)

11. Tipos de reatores
Existem muitas combinações de materiais e disposições possíveis para se
construir um reator nuclear operacional. Devido a isso, temos várias
classificações para os tipos de reatores.
a) quanto a finalidade
- reatores de pesquisa e desenvolvimento
- reatores de produção e reatores de potencia são usados para o
aproveitamento dos materiais férteis (U-238 e Th-232), a partir dos
quais são fabricados os elementos físseis. Existem poucos reatores
desse tipo. Podem ser facilmente adaptados para produção de
combustível nuclear para armas.
- reatores de potência são os utilizados para produção de energia
elétrica. (fixos e moveis)
b) quanto a energia dos nêutrons
- reator rápido: maioria das fissões são produzidas por nêutrons
rápidos. (menor tamanho)
- retor reprodutor: gera energia e, ao mesmo tempo, produz mais

12. Os átomos de U238, ao invés de se dividirem,
capturam um nêutron e são transformados em
plutônio físsil, devido à alta velocidade dos
nêutrons(reprodução rápida). Assim, quando os
nêutrons atingem e dividem quer o U235 quer o
plutônio, deslocam dos átomos físseis mais nêutrons
do que ocorre num reator convencional(os neutrons
não são absorvidos pelo moderador). Isto torna mais
nêutrons disponíveis para serem capturados pelo
abundante U238, e, daí, há um aumento líquido na
produção de plutônio, que é o combustível usado nos
reatores reprodutores.
*Breeder Reactor (reator de reprodução)

13. c) quanto à combinação moderador e refrigerante:
*Água pesada, ou água deuterada, é o óxido de deutério de fórmula D2O ou
²H2O. É quimicamente semelhante à água normal, H2O, porém com átomos
de hidrogênio mais pesados denominados deutérios cujos núcleos
atomicos contém um nêutron além do próton encontrado em todos os
átomos de hidrogênio.
*Moderador, absorve neutrons rápidos.
d) quanto ao combustível:
O combustível pode ter várias apresentações físicas: metal ou liga,
composto UO2, UC, urânio com teor de U 235 variando do urânio natural
(0,7%) a levemente enriquecido (3%) a altamente enriquecido (90%), Pu-
239 (reatores rapidos), nuclídeos físseis Pu-239 e U-233 são produzidos e
consumidos em reatores contendo quantidades significativas de U-238 ou
Th-232, etc.

14. f) quanto aos materiais estruturais
As várias funções num reator são usadas para dar nome a
certo tipo de reator.
Alguns dos reatores de potencia mais utilizados são:
Fukushima era
BWR

15. Central Nuclear Almirante Álvaro
Alberto - CNAAA
* Angra 3 em contruçao, fabrica de cimento, identica a Angra 2 Angra 1
(Westinghouse) , Angra 2 e 3 ( Siemens)

16. USINA DE ANGRA 2
(PWR)
*KKS (Kraftwerk-Kennzeichensystem)
1300 MW

17. USINA DE ANGRA 2
(PWR)

18. Planda da Usina

19. Enriquecimento do
Urânio
Isótopos Massa atômica Abundância (%)
U234 234.040946 0.0055
U235 235.043923 0.7200
U238 238.050783 99.2745
- Reage o urânio
com ácido fluorídrico,
criando hexafluoreto de
urânio gasoso.
- Milhares de centrífugas
ficam presas juntas em
longas cascatas e giram
com rotações na faixa
de 100.000 rpm (eixos
magnéticos).
-Acrescenta-se cálcio que
reage com o fluoreto
formando um sal,

20. Enriquecimento do
Urânio

21. Pastilhas de óxido misto
de Tório e Urânio -
(Th,5%U)O2
Pastilhas
Pastilhas de
dióxido de
Urânio - UO2

22. Elemento Combustível
*Paládio

23. Elemento Combustível -
Varetas

24. Sistema Primário

25. Reator

26. Reator
*A cada parada, a cada 13 meses, troca-se 1/3 dos elementos

27. Reator
*Monitoramento: som, vibracao, termica, etc. Análise das tendências. Barras de controle

28. Gerador de
Vapor
*Aprox. 23m

29. Gerador de
Vapor

30. Sistema Secundário

31. Sistema Secundário
*o vapor é reaquecido antes de passar nas turbinas bp

32. Turbina de Alta Pressão

33. Turbinas de Baixa Pressão

34. Turbinas - Eixo

35. Trocadores de Calor
Manutençao dos trocadores durante o funcionamento da usina. (regime permanente).

36. Trocadores de Calor

37. Gerador 1300 MW
*Refrigeraçao com água e hidrogênio, vedação.

38. Diesel
*Partida em até 10s, aquecimento do oleo, 4 pequenos (16 cil), 4 grandes (18 cil), energia para as
bombas da refrigeração. Prédio Bunker.

39. Sala de
Controle
*Visão 360, Instrumentaçao.

40. Rejeitos
Radioativos
*Capacidade da piscina (10 anos), coloraçao azul devido ao boro.

41. Energia Limpa
*Nenhum tipo de energia é 100% limpa (hidrelétricas, eólicas). Todas geram algum impacto.
Segurança.

42. Reator de Fusão (Plasma)
0:06
Como Funciona a E.N.
4:36
PWR (Animaçao) 6:02
Vídeos
Usina Nuclear Alemã 3:58

43. Obrigad
o.
Bruno Plácido Ribeiro Sousa R.A