Aplicações da energia nuclear

Da energia nuclear à eletricidade

Um reator nuclear, ou uma usina nuclear, é onde a energia nuclear é produzida. Em elementos individuais deste sistema, os processos de fissão de núcleos atômicos são realizados. O combustível usado para esse fim costuma ser um isótopo de urânio radioativo, ²³⁵ U. Em um reator nuclear, núcleos de urânio são forçados a decair, liberando minúsculas chamadas de partículas produtos de fissão. Em um reator nuclear, eles colidem com outros isótopos de urânio, iniciando assim uma reação em cadeia. Durante o processo, muito calor é gerado em um reator nuclear. É transferido para um refrigerante. Isso geralmente é água, que é aquecida pelo calor recebido. O resultado é o vapor que aciona as turbinas de um turbogerador. Dessa forma, a energia nuclear é convertida em eletricidade, que é a aplicação mais importante da energia nuclear atualmente.

Usando energia nuclear para produzir hidrogênio

O hidrogênio é considerado o combustível do futuro. Acontece que a energia liberada durante a fissão dos núcleos de elementos radioativos pode ser usada com sucesso para obter essa molécula valiosa. A grande maioria é produzida a partir do gás natural no processo de reforma a vapor. O conceito de usar a energia nuclear para produzir hidrogênio tolerado que o calor gerado nos reatores será transferido para o processamento do gás natural por meio da reforma a vapor. No entanto, esta abordagem pode gerar grandes dióxidos de carbono, que são liberados na atmosfera. Portanto, outros métodos, como a eletrólise , estão sendo aprimorados. O hidrogênio é obtido no processo de eletrólise da água. Apenas pequenas quantidades de H ₂ são produzidas por este método. É possível conectar células eletrolíticas a usinas energéticas para produzir hidrogênio usando um método de baixa emissão. Tais soluções ainda estão em fase de testes. O calor e a eletricidade necessária poderiam ser obtidos da energia nuclear. Algumas pesquisas se concentram na produção de hidrogênio a partir da água, usando o método termoquímico.

Energia nuclear como fonte de propulsão

O uso de combustível nuclear permite obter muito mais energia em comparação com as fontes convencionais. A energia nuclear tem sido usada como fonte de propulsão para navios e naves espaciais por várias décadas. Nas aeronaves, a ideia da propulsão nuclear não foi totalmente integrada. O alto risco associado ao uso de energia nuclear em aeronaves impede a implementação da propulsão nuclear. A situação é semelhante no caso dos automóveis. A ideia de propulsão nuclear em veículos de passageiros é considerada há muito tempo. No entanto, colocar um reator nuclear, que será a fonte de propulsão, em um veículo, está associado a um risco enorme. Tal reator seria um gerador de nêutrons. São partículas altamente penetrantes de radiação ionizante. Os nêutrons não seriam apenas uma ameaça para as pessoas dentro do veículo, mas também para as pessoas nas proximidades. A segurança e outras dificuldades de projeto fazem com que a propulsão nuclear seja atualmente extremamente difícil de implementar em carros de passageiros. Em 1946, começou a construção do primeiro submarino americano movido a energia nuclear. Essa ideia acabou sendo um grande sucesso. Soluções semelhantes foram então usadas no quebra-gelo soviético “Arktika”. Atualmente, uma parte significativa dos navios civis e militares utiliza a energia nuclear como fonte de propulsão.

energia nuclear na medicina

Os diagnósticos e terapias atualmente realizados de várias doenças com o uso de energia nuclear dão esperanças para seu uso mais eficaz no futuro. Pesquisas estão sendo realizadas sobre seu uso para também eliminar os efeitos de várias doenças. Um exemplo do uso da energia nuclear na medicina pode ser o diagnóstico por raios X, que consiste no registro da radiação produzida pelo tubo de raios X, enfraquecida devido a uma absorção parcial pelo corpo do paciente. As máquinas de raios-X utilizadas permitem tirar fotos, por exemplo, de um tórax ou de um crânio. A energia nuclear também é utilizada na produção de muitos medicamentos, na balneologia (por exemplo, banhos terapêuticos), bem como na esterilização de equipamentos médicos e laboratoriais.

Outros usos da energia nuclear

• Os fenômenos de decaimento radioativo encontraram uma ampla aplicação na produção de baterias de energia eficiente.
• Na ciência espacial, a energia nuclear é usada para sondas espaciais projetadas para explorar o sistema solar.
• Na investigação científica, permite a datação de escavações arqueológicas e paleontológicas.
• A energia nuclear é utilizada nos processos de dessalinização da água. Este método é de particular importância em países com recursos reduzidos de água potável.
• Também é usado para detectar fumo em rios ou lagos.