Fissão Nuclear - Histórico

Alguns anos antes da segunda guerra mundial, vários grupos de pesquisadores tentavam obter novos elementos químicos, com Z > 92, bombardeando o urânio com nêutrons. Em janeiro de 1939, os alemães Otto Hahn e Fritz Strassman anunciaram a presença de bário, lantânio e criptônio numa amostra de urânio bombardeada com nêutrons. Nos meses que se seguiram, esse processo passou a ser mais bem compreendido e chamado de fissão nuclear.

Fissão Nuclear é o processo de quebra de núcleos grandes em núcleos menores, liberando uma grande quantidade de energia.

O nêutron ao atingir um núcleo de urânio, provoca sua quebra em dois núcleos menores e a liberação de mais nêutrons que, por sua vez, irão atingir outros núcleos e provocar novas quebras. É uma reação em cadeia, análoga ao início de uma epidemia de gripe: uma pessoa transmite o vírus para duas, que o transmite para quatro, daí para oito, e assim por diante.

Reação em cadeia é um conjunto de reações de fissão nuclear que se inicia, geralmente, pelo bombardeamento com nêutrons e que continua espontaneamente pela captação de nêutrons originados de fissões anteriores.

Se a massa físsil de urânio (massa de urânio que sofre fissão) for muito pequena, os nêutrons não serão captados por outros núcleos de urânio e a reação não terá continuidade. Portanto:

Massa crítica é a massa mínima da substância físsil que ainda possibilita a ocorrência de uma reação em cadeia.

A velocidade de uma reação em cadeia pode ser de dois tipos: não-controlada e ontrolada. No primeiro caso, a reação ocorre muito rapi- damente (em menos de 1 segundo), liberando enorme quantidade de energia. É o que acontece, por exemplo, na explosão da bomba atômica. No segundo caso, a reação é controlada pelos chamados reatores de fissão nuclear, o que permite aproveitar a energia liberada e evitar explosões.

Lixo Nuclear

As cosequências da utilização da energia nuclear em relação ao lixo nuclear, produto das reações nucleares.

Lixo Nuclear é todo resíduo resultante da utilização de elementos e substâncias químicas radioativas, que são aqueles formados por nuclídeos radioativos ou radionuclídeos. Consideram-se lixo nuclear as sobras de materiais radioativos que não mais serão utilizados e tudo o que estiver contaminado por eles:

• os resíduos de mineração;
• os resíduos da preparação dessas substâncias químicas radioativas;
• o encanamento por onde elas passaram
• as vestimentas moderamente impregnadas de radioatividade usadas pelos trabalhadores.

Enfim, tudo o que entra em contato com material radioativo e o próprio material radioativo que não for mais útil é lixo nuclear.

Nos produtos da fissão do urânio-235 já foram identificados mais de duzentos isótopos pertencentes a 35 elementos diferentes. Muitos deles emitem radiações alfa, beta e gama, representando um risco à população e necessitando, portanto, ser armazenados em recipientes de chumbo e/ou concreto e guardados em locais seguros por tempo suficiente para que a radiação caia a níveis não-prejudiciais.
Dentre os muitos nuclídeos presentes no lixo nuclear, podemos destacar três bastante perigosos para o ser humano:

• estrôncio-90
• iodo-131
• césio-137

Usina Nuclear

Antes mesmo de se construir a primeira bomba atômica, o italiano Enrico Fermi e sua equipe já haviam construído, em 1942, na universidade de Chicago, o primeiro reator nuclear. Esse reator tinha a finalidade de executar em laboratório a fissão nuclear para que se pudesse compreendê-la melhor, a fim de aproveitá-la como fonte de energia.

A versão moderna do reator de Fermi são as usinas nucleares, onde a fissão nuclear ocorre de modo controlado e a energia liberada é aproveitada para a produção de energia elétrica.

O calor liberado na fissão aquece a água, mantida a alta pressão. Esta, por sua vez, aquece uma outra porção de água que entra em ebulição. O vapor produzido gira a turbina, cujo eixo se liga a um gerador elétrico, o qual por sua vez, transforma a energia do movimento em energia elétrica.

Os principais componentes de um reator nuclear são:

· Material físsil, que pode ser urânio-235 (natural), urânio-233 ou plutônio-239 (artificiais);

· Fluido trocador de calor, que no caso da Usina de Angra, é a água;

· Moderador (grafite ou água), que serve para diminuir a velocidade dos nêutrons, o que torna a reação possível (nêutrons rápidos não são eficientes para provocar a fissão);

· Barras de controle (cádmio ou boro), que absorvem nêutrons e servem para evitar que a reação saia de controle, superaquecendo o reator.

Entre usinas em funcionamento, em construção e em projeto, somam-se mais de quinhentas, havendo predominância das tipo LWR, BWR e PWR, todas consideradas obsoletas e antieconómicas, diante das potencialidades de aproveitamento de combustível nuclear, dos LMFBR e GCFBR, reatores rápidos de regeneração, também conhecidos como "breeders", nos quais os cientistas, depositavam esperança de reduzir o lixo atômico, há várias décadas

A energia liberada pelos reatores de regeneração, como dos outros reatores nucleares, vem da fissão de átomos de urânio ou plutônio. Em reatores de fissão antigos, mais de dois neutrons são necessários para manter a reação em cadeia, portanto nos reatores antigos, mesmo reaproveitando o plutônio, reciclando, aqueles reatores aproveitam apenas 2 % do urânio extraído.

Em contraste os reatores de regeneração, para converter isótopos férteis dos elementos pesados em novos suprimentos de combustível fissionável, devido a sua economia de neutros, podem aproveitar 60 a 70 %, o que alem de reduzir os resíduos, fazem as reservas de combustíveis nucleares terem maior durabilidade, sem se esgotarem.

Os reatores regeneradores "queimam" urânio ou plutônio, e ao mesmo tempo convertem o tório Th 232 e o U 238 em, respectivamente, U 233 e Pu 239, que são materiais fissionáveis. No processo de conversão, um Neutron é captado pelo núcleo de um átomo fértil e partículas beta (elétrons) são liberadas. O ciclo Th 232 em U 233, é viável também em um chamado reator térmico, em que os neutrons são retardados por colisões com um moderador (geralmente água ou grafita) a energias de cerca de 100 eletronvolts. O ciclo U 238 em Pu 239, é mais eficiente e pode usar neutrons descontrolados com energia milhares de vezes mais altas, e os reatores baseados nesse conceito são conhecidos como reatores rápidos.

A ausência de um moderador em um reator rápido tem as vantagens, de que menos neutrons são absorvidos improdutivamente, de modo que mais combustível novo é criado a uma taxa maior, e o núcleo do reator poder ser consideravelmente menor. Em teoria, quanto mais eficiente o uso de neutrons num reator, mais baixo o custo da energia que ele produz.

Os reatores de Angra 1, 2 e 3 são do tipo PWR, tudo indicando que Angra 2 receberá seu primeiro abastecimento de combustível em 1998, para os testes finais, devendo entrar em operação normal em 1999, tendo sido gastos já 4,6 bilhões de dólares, faltando ainda investir 1,3 bilhões, sendo que Bancos Alemães garantem 40%, Furnas 32%, Eletrobrás 24% e BNDES 4%, já equacionados.

Acidentes com Usinas Nucleares

Os acidentes como o de Chernobyl que chocaram o mundo e pôs em dúvida a energia nuclear como fonte segura.

Na manhã de 26 de abril de 1986, como resultado de uma série de falhas de engenharia e controle, ocorreu um superaquecimento do reator número 4 da Usina Nuclear de Chernobyl, próximo à cidade de Kiev, na Ucrânia (ex-URSS). O superaquecimento provocou uma explosão que deslocou a tampa do reator, de duas mil toneladas, lançando na atmosfera uma nuvem contendo isótopos radioativos. Tal nuvem subiu até cerca de 5 km de altitude e se alastrou por vários países da Europa, sendo detectada a muitos quilometros de distância. Esse foi o mais grave acidente nuclear da história.

Muitos dos operários e bombeiros que tentaram apagar o incêndio nas instalações morreram pouco depois, por terem sido expostos à radiação. O fogo só foi controlado quando helicópteros jogaram cinco mil toneladas de areia no topo do reator. Controlado o perigo mais imediato, veículos-robôs foram usados na tentativa de limpar a usina e eliminar os resíduos radioativos. Esses robôs apresentaram falhas de funcionamento, provavelmente devido aos altos níveis de radiação no local. Finalmente, homens foram enviados para fazer tal limpeza (muitos deles também morreram). Mais de 115 mil pessoas foram evacuadas das regiões vizinhas.

Ucrânia e Bielorrússia (atual Belarus) enfrentam problemas a longo prazo. Muitos dos seus habitantes não podem beber água do local ou ingerir vegetais, carne e leite ali produzidos. Cerca de 20% do solo agricultável e 15% das florestas de Belarus não poderão ser ocupados por mais de um século devido aos altos índices de radioatividade.

Especialistas estimam que oito mil ucranianos já morreram como conseqüência da tragédia. Há previsões de que até dezessete mil pessoas poderão morrer de câncer nos próximos setenta anos devido à radiação espalhada no acidente.

Bomba Atômica

Com o início da Segunda Guerra Mundial, os interesses sobre fissão nuclear aumentaram, graças à grande quantidade de energia que é liberada. Assim, um grupo de cientistas liderados por J. Robert Oppenheimer, trabalhando no laboratório de Los Álamos (Novo México, Estados Unidos), conseguiu construir a bomba de fissão ou bomba atômica (bomba A), testada na manhã de 16 de julho de 1945, no deserto do Novo México.
Alguns dias depois (6 de agosto de 1945), uma bomba atômica baseada na fissão do urânio-235, batizada de 'Little Boy' (pequeno menino), foi detonada sobre a cidade japonesa de Hiroshima.

Três dias depois, uma outra bomba atômica desta vez baseada na fissão do plutônio-239, batizada de 'Fat Man' (homem gordo), explodiria sobre Nagasáqui. Em 14 de agosto de 1945 os japoneses se renderam. Foi através dessa lamentável demonstração que o mundo tomou conhecimento da enorme quantidade de energia que se encontra armazenada no núcleo do átomo.
A reação em cadeia da fissão nuclear só conseguirá se manter se a massa do material fissil for superior a um certo valor caractesrístico chamado de massa crítica.

A primeira bomba atômica, testada em 16 de julho de 1945, possuia 12 quilotoms. Por definição, 1 quiloton equivale ao poder de mil toneladas de dinamite. Cada uma das bombas detonadas no Japão correspondia a cerca de 20 quilotons. Aproximadamente 71 mil pessoas foram mortas instantaneamente em Hiroshima. As mortes nos cinco anos subseqüentes, devidas à exposição à radiação, são estimadas em 200 mil. Quase 98% das construções de Hiroshima foram destruídas ou seriamente danificadas. Em Nagasáqui, algo em torno de 74 mil pessoas morreram na explosão, que arrasou 47% da cidade.

O processo de construção da bomba atômica é apresentado através da fissão nuclear. Neste processo alguns átomos do elemento radioativo são bombardeados através de uma explosão fazendo com que seu núcleo seja dividido em núcleos menores, formando novos elementos e liberando neutrons que entram em choque com novos átomos e assim sucessivamente, caracterizando uma reação em cadeia, mas só enquanto a massa do elemento radioativo for superior à massa crítica, caso contrário a reação termina.

Atualmente com o fim da guerra fria entre EUA e Rússia, o arsenal desta bomba mantida por esses países vem diminuindo, porém o número de países que possuem essa tecnologia vem aumentando, causando nova preocupação em relação a uma possível guerra nuclear (dentre os países que possuem esta tecnologia estão o Paquistão, a Índia,

a Coréia do Norte, a França, a Alemanha, entre outros).

Bomba de Hidrogênio

A Bomba de hidrogênio é um processo de fusão nuclear, onde núcleos menores se fundem para formar um átomo de hélio.
Para que a bomba de hidrogênio exploda é necessário uma temperatura altíssima, que no caso da bomba de hidrogênio é obtida com a explosão de uma bomba nuclear.
Já se realizaram testes com a bomba de hidrogênio no Pacífico, onde se descrobriu o poder de destruíção desta arma.

Sinopse

Sinopse

A energia nuclear representa um dos maiores dilemas que a humanidade terá de enfrentar no século XXI. Precisamos de cada vez mais energia para sustentar nosso desenvolvimento - e o núcleo do átomo é, sem dúvida, uma fonte poderosa e abundante. No entanto, os riscos inerentes às reações nucleares são muito grandes e piores ainda são as perspectivas de seu uso para fins militares ou de terrorismo.

REATOR POR FUSÃO NUCLEAR

Abingdon é uma minúscula cidade de 33 000 habitantes, situada no sul da Inglaterra. Circundada pelo Rio Tâmisa a cerca de 80 quilômetros de Londres, é conhecida principalmente por seus edificios seculares, entre os quais uma abadia beneditina com mais de 1300 anos e a igreja de São Nicolau, que começou a ser construída em l180. Há cerca de dez anos, porém, Abingdon começou a se tornar famosa por uma construção bem diferente: o tokamak do laboratório de pesquisas JET (Joint European Torus), reator que é um dos maiores e mais impressionantes aparelhos científicos já montados pelo homem.

Parecido por fora com uma caixa de o tokamak, sigla em aço e concreto, com 12 metros de altura, russo para câmara magnética toroidal - 30 000 toneladas. ou seja, em forma de um anel oco -, pesa Salvo raras exceções, nem o núcleo das como ficou estrelas produz tanto calor quanto o JET, conhecido o reator.

A temperatura dele alcança mais do que quase 300 milhões de graus, vinte vezes a encontrada no centro do Sol. Sua missão: futuros preparar o desenvolvimento tecnológico dos reatores de fusão, uma forma de reação nuclear bem diferente da fissão, utilizada nas usinas atômicas atuais.

Em princípio, nenhum aparelho construído na Terra poderia reproduzir o mecanismo pelo qual as estreIas geram energia. É que ela vem de dentro dos átomos e, para tirá-Ia de Iá, é preciso, primeiro, esmagáIos. A potência energética só é Iiberada quando os núcleos atômicos colam uns nos outros, num processo chamado fusão nuclear.

E isto, até agora, só é possível no coração de uma estrela, onde se concentra o peso monumental das suas camadas extemas. Para se ter uma idéia, o SOI é 1 milhão de vezes mais pesado que a Terra e 1 bilhão de vezesmaior, em volume. Por uma simples questão de espaço, portanto, não épossível meramente copiar aqui na Terra o mecanismo estelar. Mas há uma saída: substituir a força do peso por algum outro tipo de força.

No início da década de 50, os americanos resolveram o problema usando o poder de uma bomba atômica. A bomba A não utiliza a fusão, mas a fissão nuclear, que é o oposto: em vez de unir núcleos Ieves, como o hidrogênio, ela quebra núcleos pesados, como o urânio ou o plutônio.

A fissão não exige grande investimento em termos de força, já que o próprio urânio, por ser radioativo, está o tempo todo emitindo partículas subatômicas, os nêutrons. Eles mesmos quebram núcleos dos átomos vizinhos, numa reação em cadeia que Ieva à explosão.

A idéia dos americanos, então, foi colocar dentro da bomba A uma certa quantidade de hidrogênio, totalmente envolto pelo urânio. Assim, quando o urânio expIodia, os núcleos de hidrogênio eram esmagados e se fundiam. Imediatamente, vinha outra detonação, muitíssimo mais poderosa do que aprimeira.

Foi desse modo que os americanos, e depois os russos, criaram a bomba de hidrogênio. Ímãs dão a fofça Desde o início, porém, estava claro que esse sistema não servia para se fazer um reator, onde a produção de energia não pode ser explosiva. Ao contrário, ela precisa ser cuidadosamente controlada.

Com isso em mente, os russos conceberam o tokamak, uma máquina capaz de combinar a força de um conjunto de ímãs em torno de uma massa de núcleos de hidrogênio, para espremê-Ios até fundiIos. Embora os tokamaks tenham sido concebidos ainda na década de 50, a fusão ficou muito tempo parada.

Em 1945, foi criado o primeiro reator experimental de fissão, e vinte anos depois começaram a surgir as usinas comerciais. Hoje, todas as usinas funcionam à base da fissão. Em contrapartida, só em 1991 foram produzidas as primeiras gotas de energia de fusão.

Esse marco histórico foi obtido pelo maior e mais importante tokamak em operação, o' do Iaboratório de pesquisas JET, em Abingdon, Inglaterra. Era o fim do monopólio das estrelas sobre a energia de fusão controlada. A máquina do JET garantiu uma potência de 1,7 megawatt durante pelo menos 2 segundos, o que pode parecer pouco. Mas, para uma experiência científica, é tempo de sobra: numa bombade hidrogênio, todas as reações necessárias à explosão ocorrem em miIionésimos de segundo.

Além disso, o objetivo da experiência era justamente demonstrar que a fusão controIada de deutério era possível. Atualmente, há dezenas de tokamaks estudando esse processo no mundo inteiro e, em dezembro de 1994, o da Universidade Princeton, nos Estados Unidos, confirmou o feito do JET, aumentando a potência para 6 megawatts. M Mas o tokamak inglês é o mais importante porque, com sua ajuda, os cientistas do JET realizaram o mais completo estudo da fusão nuclear até agora. Em miIhares de experiências minu- ciosas, eles apontaram as virtudes e os defeitos dos tokamaks como geradores de energia. Esse diagnóstico será de grande valor na etapa que começa agora, a do desenvolvimento compIeto da tecnologia.

Quando o ²³⁵U captura um nêutron, o ²³⁶U resultante sofre fissão em 85% dos casos e desexcitação emitindo um raio gama em 15% dos casos.

Uma reação de fissão típica é:

 n + ²³⁵U -> ¹⁴¹Ba + ⁹²Kr + 3n

 A energia média liberada na fissão de 1 grama de ²³⁵U é da ordem de 10⁴ kW.h.

MEITNER

(Lise Meitner 1878-1968)

Física austríaca que, no início de 1939, juntamente com o físico Otto Frisch, descobriu como funcionava o processo da fissão nuclear. Embora a sua descoberta fosse de fundamental importancia para o desenvolvimento da bomba atomica e a segunda guerra mundial já estivesse acontecendo na Europa, Lise Meitner em momento algum colaborou com a construção desta arma.

CNAA - Usina Nuclear Angra 2

Aqui temos uma descrição resumida da Usina Nuclear Angra 2 com reator Siemens a àgua Pressurizada, com potência elétrica de 1300 MW. A Eletronuclear, uma asso- ciação brasileira com a Siemens, utiliza este tipo de reator como base de projeto das usinas nucleares do Programa Nuclear Brasileiro.

O reator é a parte da usina nuclear onde o calor é gerado pela fissão de nucleos atômicos, sendo utilizado para a produção de vapor. O vapor aciona um conjunto turbina-gerador elétrico. Assim, este sistema nuclear gerador de vapor equivale às caldeiras de carvão, a óleo combustível ou a gás das usinas termoelétricas convencionais.

O Reator a Água Pressurizada utiliza água leve para para a remoção do calor gerado pela fissão nuclear e para a desaceleração (moderação) dos neutrons (partes constituintes do núcleo atômico) liberados no processo da fissão nuclear. A água é desmineralizada e tratada quimicamente para torná-la um meio refrigerante apropriado para o reator.
A pressão e a temperatura operacionais do sistema de refrigerante do reator são ajustadas de tal maneira que o refrigerante não evapore, aproveitando-se assim o intenso poder de refrigeração da água pressurizada.

O refrigerante é bombeado através do reator e dos geradores de vapor (sistema primário) por meio de 4 circuitos de refrigeração paralelos, mediante bombas de circulação acionadas por motores elétricos.

A água de alimentação introduzida no lado secundário do gerador de vapor(GV) absorve o calor transferido do lado primário e se evapora. O vapor saturado assim gerado é conduzido até a turbina, acionando-a; após condensação nos condensadores, retorna aos geradores de vapor sob a forma de água de alimentação.

O reator a água pressurizada de Angra 2 trabalha com 4 circuitos térmicos independentes. O sistema de refrigeração do reator está isolado do circuito água/vapor da turbina(sistema secundário) pela interposição dos geradores de vapor (GVs). Consequentemente, nenhuma radioatividade pode passar do sistema de refrigeração do reator para o circuito da turbina. As instalações de conversão da energia do vapor em energia elétrica não são, portanto, essencialmente diferentes daquelas das usinas termoelétricas convencionais.

Baixo Impacto Ambiental

A exposição do meio ambiente à radiação devida a usinas nucleares é, de longe, muito mais baixa do que aquela causada pelo espectro de outras fontes artificiais, sendo apenas de cerca de 1% da exposição devida à radiação natural. Considerando que as usinas nucleares não exercem impacto sobre o meio ambiente, pois não emitem poluentes químicos nem queimam oxigênio, elas se incluem entre as centrais termoelétricas mais aceitáveis do ponto de vista ecológico.

Alta Economicidade

O conteúdo energético de um quilograma de combustível nuclear é muitas vezes maior do que aquele da mesma massa de carvão ou óleo combustível. Um combustível nuclear contendo 3,1% de urânio físsil (U-235), por exemplo, produz aproximadamente, 80.000 vezes a energia produzida pela mesma quantidade de carvão mineral. O baixo consumo de combustível, em termos de massa, nos reatores nucleares significa que os custos de combustível representam apenas cerca de uma quarta parte dos custos totais de geração. Consequentemente, os custos de geração de energia elétrica das usinas nucleares são relativamente pouco influenciados pelos aumentos do preço do combustível.

Confiabilidade e Disponibilidade

Os reatores a água pressurizada da Siemens distinguem-se pela sua elevada confiabilidade operacional, conforme demonstram os dados disponíveis das usinas nucleares em operação. As extraordinárias características de segurança consideradas no projeto dos reatores a água pressurizada da Siemens, a utilização de peças e componentes que foram experimentados e aprovados em operação durante muitos anos e a minuciosa garantia da qualidade aplicada mediante múltiplos e distintos procedimentos de ensaios são as principais razões para sua confiabilidade e disponibilidade elevadas.

Núcleo do Reator

O Núcleo do Reator é composto de elementos combustíveis que contém material físsil em baixas concentrações. O calor gerado nos elementos combustíveis é removido pela passagem sobre os mesmos do fluxo de refrigerante. Já que o grau de moderação dos neutrons e, portanto, a quantidade de neutrons lentos disponíveis para a fissão nuclear diminui quando a densidade do refrigerante baixa, à temperaturas mais altas, os núcleos dos reatores a água pressurizada são inerentemente seguros e auto-reguladores.

Elementos Combustíveis

Elementos Combustíveis são constituídos por tubos de revestimento de Zircaloy soldados, estanques, contendo pastilhas de Dióxido de Urânio (UO₂) enriquecido em ₉₂U²³⁵, entre 3 e 4%. Uma certa quantidade destas varetas combustíveis é unida em um feixe de configuração quadrada, com espaçamento equidistante, formando os elementos combustíveis. O núcleo de um reator a água pressurizada de potência semelhante à Angra 2 contém 193 elementos combustíveis, com um total de 45000 varetas combustíveis.

Elementos de Controle do Reator

Elementos de Controle compostos por barras e são utilizados para controlar o fluxo neutrônico(potência do reator). Eles movimentam-se verticalmente dentro dos tubos-guia nos elementos combustíveis com o auxílio de mecanismos eletromecânicos de acionamento montados sobre o tampo do vaso de pressão do reator. O desligamento rápido do reator é iniciado cortando-se a energia elétrica das bobinas eletromagnéticas estacionárias de atracamento. Os elementos de controle caem, então, para dentro do núcleo do reator pela força da gravidade.

Vaso de Pressão do Reator e Estrutura Suporte do Núcleo (1)

O Vaso de Pressão do Reator contém todas as partes do núcleo do reator. O corpo cilíndrico é feito de anéis forjados sem costura, o fundo e o tampo hemisféricos de chapa forjada. Toda a superfície interna é revestida com material resistente à corrosão. A estrutura de suporte do núcleo, que está suspensa a partir do flange superior, contém o núcleo do reator. A parte superior da estrutura de suporte do núcleo, é removível para possibilitar a recarga de elementos combustíveis.

Geradores de Vapor (2)

Os Geradores de Vapor produzem vapor saturado e são projetados como trocadores de calor de tubos verticais em forma de U. Tubos sem costura, especialmente resistentes à corrosão, feitos de Incoloy 800, formam a barreira estanque à prova de pressão do circuito água/vapor.

Bombas do Circuito Primário (3)

As Bombas do Circuito Primário são do tipo centrífuga de um só estágio, equipadas com selos de alta pressão do tipo labirinto.

Tubulação do Circuito Primário (4)

A Tubulação do Circuito Primário conduz o refrigerante desde o vaso de pressão do reator até os geradores de vapor (perna quente) e, de lá, até as bombas do circuito primário e de volta até o vaso de pressão do reator (perna fria).

Sistema de Refrigeração do Reator

Dois, três ou quatro circuitos idênticos de refrigeração, dependendo da potência nominal do reator (Angra 2 têm quatro) - cada um composto de um gerador de vapor, uma bomba do circuito primário e as tubulações de interconexão - são ligados aos bocais do vaso de pressão e contituem o sistema de refrigeração do reator.

Pressurizador (5)

O Pressurizador é um vaso ligado ao circuito primário que está parcialmente cheio de água. Com o auxílio de aquecedores elétricos na parte cheia de água do pressurizador e um sistema de borrifo e alívio de pressão no espaço de vapor, regula-se a pressão do colchão de vapor do pressurizador e, portanto, a do sistema de refrigeração do reator, até um valor acima da pressão na qual o refrigerante se evaporaria, mantendo-a constante neste ponto. O pressurizador compensa pequenas variações no volume do refrigerante. A sua superfície interna é revestida com material resistente à corrosão.

Acumuladores (6)

Os Acumuladores, ligados diretamente ao sistema de refrigeração do reator, fazem parte dos dispositivos de segurança. Eles injetam água borada para dentro de todas as tubulações do circuito primário ligadas ao vaso de pressão do reator, na eventualidade de um acidente com perda de refrigerante com despressurização rápida.

Esfera de Contenção (7)

Os componentes do sistema do reator a água pressurizada, estão envolvidos pela estrutura de contenção, que consiste de uma carcaça esférica de aço, projetada para resistir à pressão integral que se desenvolveria na hipótese da ruptura de uma tubulação do circuito de refrigeração do reator seguida da vaporização completa da água contida no sistema primário e no lado secundário de um gerador de vapor.

Edifícios da Área Nuclear (8)

Os Edifícios da Área Nuclear abrigam a esfera de contenção e os sistemas radioativos. Todos os componentes de alta pressão e a piscina de elementos combustíveis encontram-se dentro da área controlada do edifício do reator, que é projetado para resistir a eventuais terremotos e ondas de pressão de explosões. Os sistema auxiliares estão localizados dentro do edifício auxiliar do reator que, junto com o edifício do reator, forma uma área controlada cujos caminhos de acesso são monitorizados.

Espaço Anular (9)

Os sistemas auxiliares relacionados com a segurança estão localizados no Espaço Anular onde estão também protegidos contra impactos externos

Bibliografia:

Extraído e Adaptado de: Tipler, P.A.; Ótica e Física Moderna, vol. 4, 1991.

Max Born, "Física Atómica", Gulbenkian