📸 Créditos da imagem: Wengen Ling/Getty Images
Com o aumento da demanda por eletricidade associada à inteligência artificial generativa, a energia nuclear voltou a ganhar destaque como alternativa para suprir os altos gastos energéticos da tecnologia de maneira limpa e segura.
O que é um reator nuclear?
Um reator nuclear é uma grande caldeira usada para aquecer água e produzir enormes quantidades de eletricidade com baixa emissão de carbono.
A instalação é projetada para controlar, de maneira segura e eficiente, a fissão nuclear, reação que libera energia na forma de calor.
Como acontece a fissão nuclear
Para liberar energia, é realizada a divisão de átomos, lançando um nêutron contra um átomo pesado e instável como urânio ou plutônio, dividindo-o em dois menores.
Isso também gera nêutrons adicionais que atingem outros átomos e levam a mais divisões, iniciando uma reação em cadeia.
Qual é o tipo de reator nuclear mais comum?
De acordo com a Associação Nuclear Mundial, existem mais de 300 reatores de água pressurizada (PWRs) em operação, globalmente, o que torna esse modelo o mais difundido.
A quantidade representa entre 65% e 70% das instalações comerciais.
Como funciona o reator PWR
Nos reatores nucleares PWR, a água é usada como refrigerante e moderador de nêutrons.
A arquitetura inclui dois circuitos, um destinado à refrigeração primária, onde a água sob alta pressão é bombeada para o núcleo, aquecida pela energia da fissão e transportada até o gerador de vapor.
Por que ele é o mais utilizado
Os reatores PWR modernos seguem como a tecnologia mais popular devido à segurança e confiabilidade.
A técnica com circuitos separados reduz a chance de contaminação da água por material radioativo no circuito principal.
Como um reator nuclear gera eletricidade?
A produção de energia acontece por meio da fissão nuclear.
O processo é realizado no núcleo do reator, onde as pastilhas de urânio enriquecido ficam dispostas em longas varetas de combustível nuclear.
Produção de calor e vapor
Na etapa seguinte, o calor da fissão aquece a água que passa ao redor das varetas.
Transferida para o circuito secundário, ela se transforma em vapor de alta pressão que empurra as pás de uma turbina conectada a um gerador elétrico.
Além do PWR: principais tipos de reatores nucleares
Os reatores são classificados pelo tipo de fluido e o moderador utilizados ou ainda pela finalidade.
- Reator de água fervente (BWR): utiliza água a uma pressão mais baixa que no reator PWR, permitindo que ela entre em ebulição no núcleo para gerar o vapor;
- Reator de água pesada pressurizada (CANDU): tem o deutério (água pesada), um isótopo do hidrogênio, como refrigerante, e usa urânio natural como combustível em vez do enriquecido;
- Reator refrigerado a gás (AGR): projetado e operado no Reino Unido, traz dióxido de carbono como refrigerante e grafite como moderador;
- Reator de grafite para água (RBMK): versão soviética da tecnologia e envolvido no acidente nuclear de Chernobyl, tem água como refrigerante, moderador de grafite e urânio enriquecido a 2%;
- Reator de produção rápida: usa nêutrons de alta energia para converter o urânio natural em plutônio e gerar calor, diferenciando-se por reduzir desperdícios.
A energia nuclear é considerada uma das formas mais seguras de gerar eletricidade.
Para garantir a segurança nuclear, as usinas têm barreiras físicas que evitam vazamento de materiais radioativos, incluindo pesadas estruturas de concreto e aço.
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