Radioactividade

   Com certeza que já todos ouviram falar da radioactividade. Mas será que sabem o que significa ao certo?

   A radioactividade é o processo através do qual átomos instáveis vão emitindo neutrões, electrões, protões e/ou energia sob a forma de radiações, até adquirirem maior estabilidade. Os átomos de urânio no seu estado natural possuem 92 protões, e ao longo dos séculos vão emitindo protões até se tornarem em átomos de chumbo, com 82 protões.

   A radioactividade pode-se classificar como natural/espontânea ou artificial/induzida. A radioactividade natural manifesta-se nos elementos no seu estado natural, como é o caso do urânio e do rádio. A radioactividade artificial é a que se verifica quando, por exemplo, se provoca a fissão de um átomo de urânio num reactor.

   A radioactividade apresenta vários perigos, como é do conhecimento geral, mas é também utilizada em diversas áreas da ciência para efeitos benéficos.

   Na Medicina, é utilizada radiação para esterilizar eficazmente instrumentos e alimentos. Utilizam-se radioisótopos (réplicas radioactivas de isótopos normais) para marcar o trajecto de uma substância através do nosso organismo. Os raios-X são utilizados para visualizar e analisar diversas partes do nosso corpo. A radioterapia é uma forma de tratamento do câncro onde se utilizam radiações para controlar o crescimento de células cancerosas.

   Na Geologia, utilizam-se radioisótopos para determinar a idade de fósseis e de rochas. Na Agricultura, são empregues em estudos do crescimento das plantas. Na indústria, são aplicados para detectar fissuras e rupturas na maquinaria e para corrigir anomalias.

As aplicações da radioactividade são inúmeras!

Chernobyl

   Esta é a segunda das nossas duas entradas sobre acidentes nucleares. Neste artigo, apresentamos o acidente nuclear mais conhecido e falado na história, o acidente da central de Chernobyl.

   Esta central situa-se perto da cidade Pripyat na Ucrânia, que na altura fazia parte da União Soviética. O acidente ocorreu no dia 26 de Abril de 1986, no reactor nº 4, quando os cientistas que estavam presentes decidiram testar uma teoria num dos reactores. Como o cientista soviético Valery Legasov (chefe da comissão de investigação do acidente de Chernobyl) disse, “foi como pilotos de avião a experimentarem os motores a meio de um voo”. 

O teste envolveu alguns passos muito perigosos como a remoção de barras de controlo até ao ponto em que não era possível desligar o reactor rapidamente se necessário. Para além disso, os sistemas de segurança existentes para controlar situações como a que aconteceu eram muito arcaicas e nunca visavam uma destruição total de um reactor. Consequentemente, foi por uma combinação de deficiências da engenharia base no reactor e de procedimentos irresponsáveis dos operadores que resultou o acidente. O teste provocou uma vaga incontrolável de energia, causando o sobreaquecimento do combustível nuclear. Isto levou a uma série de explosões que danificaram severamente o reactor. Alguns gases radioactivos foram lançados para a atmosfera provocando a morte de muitos trabalhadores da central e de algumas crianças que acabariam por desenvolver cancro da tiróide. 

   Um relatório apresentado em 2005 pelo Fórum de Chernobyl estima que o acidente será a causa de 4,000 mortes, enquanto que a Greenpeace afirma que serão 93,000 mortes baseando-se em informação fornecida pela Academia Nacional de Ciências da Bielorrússia. Segundo a academia, 270,000 pessoas que viviam na região à volta do acidente vão desenvolver cancro como resultado da exposição à radiação sendo 93,000 desses casos provavelmente fatais. 

   Depois do acidente, o reactor nª4 foi selado, mas o governo ucraniano permitiu que os outros três reactores continuassem a funcionar porque o país precisava da energia que eles produziam. O reactor nº 2 foi fechado depois de um incêndio em 1991 e o reactor nº 1 foi desactivado em 1996. Em Novembro de 2000, o presidente ucraniano fechou o reactor nº 3 numa cerimonia oficial que encerrou definitivamente a central de Chernobyl.

Three Mile Island

   Desde o inicio da exploração da energia nuclear que houve acidentes e percalços, uns mais conhecidos que outros, mas todos com o seu grau de importância. Esta entrada vai ser a primeira de duas nas quais iremos contar-vos os factos sobre dois dos acidentes mais conhecidos e desmistificar aquilo que muitos pensam sobre centrais nucleares. Este primeiro artigo irá focar-se sobre o acidente na central nuclear em Three Mile Island. 

   Esta central ocupa uma ilha, a 3 quilómetros de Middletown, no estado da Pennsylvania. O acidente ocorreu no dia 28 de Março de 1979. O reactor presente em Three Mile Island usava um reactor a água pressurizada que, na altura, devido a um sobreaquecimento do sistema, activou o protocolo de segurança. Este consiste em abrir uma das válvulas que irá regular a pressão do reactor. Até aqui tudo bem. O problema ocorreu quando a pressão desceu e a válvula não fechou completamente, levando a uma pequena perda do líquido refrigerante. 

   Isto provocou uma interpretação incorrecta dos aparelhos e induziu os cientistas em erro, que terminaram a operação de arrefecimento. O reactor voltou a sobreaquecer mas desta vez o protocolo de segurança não se activou. Como consequência, parte do núcleo do reactor derreteu por ter entrado em contacto com materiais radioactivos, enviando gases radioactivos para a atmosfera. 

   No entanto, não há registo de lesões relacionadas com a radiação libertada, que acabou por ser contida. O reactor está encerrado por não ser seguro utilizá-lo (pode ainda haver vestígios de radiação). Quanto a lesões, embora não tenham sido registadas, há estudos que dizem que terá havido um aumento na percentagem de cancro do pulmão e leucemia na área circundante.

Factura de Energia

   Já alguma vez olharam para uma factura da EDP ? Se forem ver o verso de uma factura encontram, no canto inferior direito, um gráfico que mostra as várias fontes de energia que são utilizadas para fazer chegar a electricidade às nossas casas. Reparem neste exemplo que publicamos:

    

    5.9% da electricidade consumida foi proveniente de energia nuclear! Como não temos nenhuma central nuclear em Portugal, tivemos de importar esta electricidade, o que têm sempre custos acrescidos.

Urânio

   Já quase toda a gente ouviu falar do urânio, mas será que conhecem estes factos sobre o metal?

Minério de urânio

   No seu estado natural o urânio é um metal duro, de cor prateada e extremamente denso; é 18,7 vezes mais denso que a água. Foi descoberto em 1789 pelo químico alemão Martin Klaproth, e o seu nome foi dado como homenagem ao planeta Urano, que tinha sido descoberto recentemente no ano 1781.

    Os átomos de urânio possuem o núcleo mais pesado que existe naturalmente na Terra: têm 92 protões. Os dois isótopos principais do elemento são o urânio-235 (com 143 neutrões), que é instável e só ocupa cerca 0,71% das reservas mundiais, e o urânio-238 (com 146 neutrões), que é bastante estável e ocupa 99,29% das reservas de urânio, sendo muito mais comum.

   O isótopo U-235 é importante porque pode ser facilmente levado a separar-se, libertando grandes quantidades de energia. Este processo denomina-se fissão ou cisão nuclear, como já devem saber!

Exemplo de uma reacção de fissão do urânio

'Yellowcake'

   O urânio é o principal combustível utilizado nas centrais nucleares. Desde as minas até ao reactor, passa por uma série de processos, para ser utilizado eficientemente.

   Após ser retirado das minas, o minério é esmagado e concentrado. De seguida, é tratado com ácido para dissolver o urânio e retirá-lo sem impurezas. Segue-se a precipitação do urânio, originando um concentrado denominado ‘yellowcake’.

   Depois, para poder ser utilizado num reactor para produzir energia, este concentrado tem de ser enriquecido. É convertido num gás e é tratado de forma a aumentar a quantidade do isótopo 235 presente, o qual, como foi referido, é mais instável e susceptível de sofrer fissão. Este processo de enriquecimento aumenta a eficiência do processo de fissão.