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Aulão de Física Professor Saulinho Escola Paroquial, 2011

Saulo aulão paroquial

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Aulão de Física

Professor SaulinhoEscola Paroquial, 2011

PARA PENSAR“A imaginação é mais importante

que o conhecimento”

“A mente que se abre a uma nova idéia jamais voltará ao seu tamanho

original.”

Energia Nuclear

A energia nuclear está na força que mantém os componentes dos átomos unidos (prótons, elétrons e nêutrons). Quando estes componentes são separados, há uma grande quantidade de energia liberada, que pode ser calculada pela equação de Einstein: E = mc²

Potencial Energético

• Material Radioativo 50kg–E= m.c2 , onde c2 = 9.1016

–Logo, E=50. 9.1016 = 450.1016 J ou 4.500.000.000.000.000.000 J

• Consumo de uma cas simples– 150 KWH = 540. 106 J

Conclusão • 50 kg de material radioativo pode produzir

energia para 10 bilhões de casas simples

Fissão Nuclear

A Fissão Nuclear acontece quando um átomo (U-235) é bombardeado com nêutrons. Então, este átomo ficará com uma massa maior, tornando-se muito instável. Devido a instabilidade, ele se dividirá em dois novos átomos (Kr e Ba) e mais três nêutrons. Esses nêutrons livres vão se chocar em outros átomos, gerando uma reação em cadeia.

Animação Fissão

USINA NUCLEAR As usinas nucleares utilizam o princípio da

fissão nuclear para gerar calor. Dentro do Reator Nuclear, centenas de varetas contendo material radioativo são fissionadas, liberando muito calor. Este calor irá aquecer a água (totalmente pura) que fica dentro do reator. Ela pode chegar á incríveis 1500°C a uma pressão de 157atm.

Circuito Primário

• Essa água quente irá seguir por tubos, até o vaporizador, depois volta ao reator, completando o circuito primário.

Circuito Secundário No vaporizador, uma outra quantidade de água será fervida,

pelo calor de tubos onde passam a água extremamente quente do reator. O vapor gerado sairá por canos, até onde ficam localizadas as turbinas e o gerador elétrico. O vapor d’água pode girar as pás das turbinas a uma velocidade de 1800rpm. Depois que o vapor executar sua função, ele segue para o condensador, onde vai virar água novamente e retornar ao vaporizador. Este é o chamado circuito secundário.

Circuito Terciário

Para que o condensador transforme o vapor

do circuito secundário em água, é necessário que ele seja abastecido de água fria. Essa água fria pode vir de rios e lagos próximos. Ao passar pelo condensador, esta água fica quente, necessitando ser resfriada nas torres de resfriamento. Este é o circuito terciário

USINA NUCLEAR

VANTAGENS As principais vantagens da energia nuclear são:

1. o combustível é barato e requer pequenas quantidades (em comparação com outras fontes de energia).

2. é independente de condições ambientais/climáticas (não depende do sol, como usinas solares, ou da vazão de um rio, no caso das hidroelétricas).

3. a poluição gerada (diretamente) é quase inexistente.4. Não ocupa grandes áreas. 5. A quantidade de lixo produzido é muito reduzido. 6. O custo da energia gerada fica em torno de 40 dólares por MW,

quase o mesmo valor que a energia das hidroelétricas, mas mais barato que a energia das termoelétricas, usinas solares, eólica, etc.

7. É o método de produção de energia elétrica mais seguro que se conhece atualente

DESVANTAGENS1. Alto custo de construção, em razão da

tecnologia e segurança empregadas. 2. Não existem soluções eficientes para

tratamento do lixo radioativo, que atualmente é depositado em desertos, fundo de oceanos ou dentro de montanhas

3. A fissão nuclear resulta na produção de outros elementos químicos, como plutônio.

Fusão Nuclear

• Ela funciona de maneira oposta ao da fissão: em vez de quebrar átomos, os gruda uns nos outros. É um processo mais eficiente de obter energia a partir de matéria – tanto que esse é o método usado pelo próprio Sol para gerar calor

• 100 milhões de graus Celsius• Um grama em vez de 11 toneladas• Menos radioatividade• Longo caminho até a primeira usina

BOMBA ATÔMICA