Urânio: uma ideia sustentável...?

Muitas das vezes que ouvimos falar em energia nuclear é falado que a energia está em torno dos grupos das energias não-renováveis em oposição para as energias renováveis. De fato, é uma diferenciação um tanto quanto correta, mas neste caso é feita justamente para englobar energia nuclear com energia fósseis esta com uma sustentabilidade muito mais limitada, fazendo todos terem uma falsa ilusão e seguir o mesmo vício de raciocínio na energia nuclear, isto é, a energia nuclear não é uma solução porque não sendo renovável será esgotada rapidamente, normalmente com números de 40 a 80 anos, mas muitas vezes adiantados sem o devido enquadramento. De fato isto é baseado na teria "laisse faire" onde admitindo que nada é feito dividimos reservas pelo consumo e temos estes números previstos.  Não é dito que as reservas usadas representam apenas as jazidas descobertas de urânio de baixo custo de extração (<80$(US)/kg), cerca de 3,5 milhões de toneladas , a estas à que acrescentar mais duas vezes e meia esse valor para reservas especulativas ou de maior custo (<130$(US)/kg).

Deve ser enfatizado que quando inicialmente se começou a prospecção por urânio a descoberta de vastos depósitos que supriam as necessidades civis e militares levou a que a prospecção em busca de novas jazidas fosse abandonada, por outro lado o custo do urânio nos mercados internacionais esteve em queda continuada desde principio dos anos 80 até ao início do século XXI, o que desencorajou ainda mais a prospecção tendo mesmo minas fechado devido á falta de rentabilidade. 

Juntando todos os motivos temos que considerar a janela de sustentabilidade também para a fissão nuclear e aumentar em cerca de 250 anos a sua estimativa. Esta vale o considerado realista, mas devemos considerar a possibilidade do urânio dissolvido em água do mar e granitos, aonde existem quantidades consideráveis de urânio para que a fissão nuclear seja feita de modo ilimitado caso os métodos de extração seja economicamente viável. Estudos realizados no Japão apontam para a possibilidade de extrair urânio do mar por um custo de 265$(US)/kg.

Estas informações balancearam sua opinião? Caso queira continue lendo e se surpreenda...

Extração de urânio da água do mar

A JAERI (Japan Atomic Energy Research Institute) desenvolveu a alguns anos uma tecnologia para recolher o urânio dissolvido na água do mar, tendo já realizado demonstrações do processo, que foi realizado com sucesso. Contudo, o urânio é um recurso mineral, existem países onde não existe quantidades suficientes para abastecer o programa nuclear. No Japão, o problema é mais grave. Mesmo o nível das reservas mundiais de urânio serem de aproximadamente 3,5 milhões de toneladas, e outros 10 milhões estimado a descobrir ou em jazidas de menor concentração, torna esse recurso um tanto quanto escasso.  Com a atual taxa de consumo as reservas estarão esgotadas num futuro próximo uma vez que apenas 0.71% do urânio correspondem ao isótopo 235 tornando a geração eléctrica a partir do nuclear de fissão impossível. 

Mas neste contexto o oceano surge como uma possível solução para o problema uma vez que seja estimado que o urânio dissolvido no mar seja de 4,5 Bilhões de toneladas não havendo problema de diminuição de concentração caso seja explorado. O fundo marinho tem uma concentração de urânio mil vezes superior a água do oceano. Tomando o exemplo Japonês a corrente negra que passa ao largo do Japão transporta 5.2 milhões de toneladas de urânio por ano, com o atual consumo de 6 mil toneladas de urânio “bastaria” recuperar 0.1% do urânio para satisfazer as necessidades Japonesas.  

" O processo de adsorção do urânio é baseado numa função química da amidoxime, esta reage com o urânio sendo mesmo usada correntemente como um indicador analítico do urânio. Através da irradiação com um feixe de elétrons de elevada energia (2MeV) é introduzido um grupo de amidoxime num material polimérico (polietileno), este processo é designado por “graft polimerization”, o material é produzido de forma a apresentar uma estrutura semelhante a um feltro (tecido), o processo foi mesmo já patenteado. Uma primeira experiência realizada com este material em condições naturais que provou a viabilidade do conceito tendo sido conseguidas 16 gramas de óxido de urânio aplicável em reatores nucleares. Uma nova experiência mostrou ainda que o material é capaz de absorver 500 gramas de metais raros por quilograma de material absorvente, podendo ser “limpo” destes metais com recurso a uma solução alcalina e voltar a ser de novo usado. Uma jaula contendo 350 kg deste material absorvente foi colocada a 20 m de profundidade e a 7 km da costa durante um período de 240 dias tendo recolhido aproximadamente 1kg de urânio na forma de óxido de urânio (Yellow Cake) . Embora com o estado da arte atual o custo do urânio assim recolhido seja 5 a 10 vezes superior ao atual método de mineração o processo apresenta-se como potencialmente viável. A experiência mostrou ainda que o vanádio pode ser recolhido da água do mar pelo mesmo processo numa quantidade 1,5 vezes a do urânio. " (fonte adaptado: http://www.ans.org/pubs/journals/nt/va-144-2-274-278)

 (esquemas de recolha do urânio)

Esta abordagem permite eliminar os problemas associados aos métodos clássicos de mineração, estando a limpas o oceano, uma vez que os sistemas biológicos conhecidos não utilizam urânio e como urânio é um metal pesado tem efeito poluidor sobre os ecossistemas. Utilizando esse esquema é possível ser feito em 3 mil jaulas de 350 kg para recolher uma tonelada de urânio em 240 dias. O custo, economicamente falando, é viável, pois 80% do custo representa do equipamento marinho para retirar o material, sendo possível ainda reduzir os custos pela metade, através de uma redução de ¼ na massa do equipamento (na experiencia foi utilizado aço inox). Mesmo assumindo o cenário mais pessimista de um preço de urânio 10 vezes superior ao mineração tradicional devemos notar que o óxido de urânio têm um custo que é apenas uma fração do real custo do combustível, 32% tipicamente, por outro lado o custo dos elementos combustíveis na fatura da eletricidade é de tipicamente 20% pelo que o preço final da eletricidade será 6.4% superior ao atual, o que para o caso dos EUA com um custo da eletricidade de 8 cêntimos o kWh significaria um aumento para 12 cêntimos pelo mesmo kWh.

Assim considerando a hipótese linear de que ao ritmo atual de consumo as reservas conhecidas de urânio (3.5 milhões de toneladas) estarão esgotadas em 50 anos e considerando a quantidade de urânio dissolvida na água do mar (4.5 biliões de toneladas) isto representa 64 mil anos de consumo atual, mesmo considerando que o consumo vai crescer no futuro como é garantido o urânio dissolvido no oceano manter-se-á na mesma concentração devido à maior concentração no fundo oceânico pelo que o valor de cerca de 64 mil anos deve ser encarado como uma estimativa muito conservativa.

Assim em questão de abundância de urânio, o mesmo pode ser considerado viável, uma vez que para obter pelo oceano temos não só uma retirada de um metal pesado, mas sim uma melhora em um ambiente, onde um material tóxico pode ser a explicação para toda uma ideia de câncer, por exemplo, uma vez que a própria água do mar (contendo urânio) pode ser feita para produção de sal de cozinha e quem garante que não existe uma pequena quantidade de urânio dissolvido (0,0000000000000000000001%) naquele meio?

                                                                                                                                                                        

Bibliografia:

http://nuclear.com.sapo.pt/index_ficheiros/Page805.htm

Postado por: Vinícius Scodeler Custódio

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Processos Produtivos em Cadeia do Urânio

A energia nuclear fornece um sexto da eletricidade do mundo que, juntamente com a energia hídrica (que fornece um pouco mais de um sexto), é a principal fonte de energia livre de carbono hoje. A tecnologia sofreu interrupção de seu crescimento marcada pelo acidente de Chernobyl, mas as usinas têm demonstrado a notável confiabilidade e eficiência ao longo dos anos. A ampla oferta mundial de urânio poderia abastecer um conjunto muito         maior de reatores do que o atualmente existente durante os seus 40 a 60 anos de vida útil.

Em 2008 somente vinte países produziram urânio em escala industrial, inclusive o Brasil. Esta situação é vista como uma oportunidade para o país, já que, além de deter reservas significativas de urânio, com um forte potencial geológico para ampliação dessas reservas, também domina a tecnologia de todo o ciclo do combustível.

Indústrias Nucleares do Brasil (INB), empresa pública responsável pela fabricação do combustível nuclear. A INB atua  na lavra do urânio e sua concentração obtendo o yellow cake que é transportado à Europa, para conversão ou gaseificação (transformação em hexafluoreto de urânio) e, posteriormente, à Europa para seu enriquecimento. Em seguida, o combustível é reconvertido em urânio enriquecido em pó, o qual é sinterizado na forma de pastilhas que comporão os elementos combustíveis dos reatores nucleares. Atualmente, a INB já faz um pouco de enriquecimento na fábrica de Resende/RJ e, no futuro, a empresa deverá usar a tecnologia desenvolvida pela Marinha do Brasil para conversão

Na usina de conversão, o urânio, sob a forma de  yellowcake, é dissolvido e purificado, obtendo-se então o urânio nuclearmente  puro. A seguir, é convertido para o estado gasoso, o hexafluoreto de urânio (UF6), para permitir a transformação seguinte que é o enriquecimento isotópico

O Brasil já domina toda a tecnologia do ciclo, inclusive o enriquecimento do urânio. Há, nas instalações da INB, capacidade para enriquecimento do urânio que hoje atenderia apenas 1% das necessidades do país.  

Contudo, ainda há, necessidade de realização de fases fora do país. Investimento adicional possibilitará internalizar no país todas as fases. 

As reservas brasileiras de urânio, apresentadas oficialmente como da ordem de 309.000 toneladas de U3O8  “in situ”. Para fins de contabilização, devem ser consideradas somente as reservas ditas “entamboradas”, isto é, aquelas que  se consegue processar e colocar em tambores. 

Com apenas um terço do território nacional prospectado, o Brasil coloca-se como a sexta maior reserva de urânio do mundo, e é muito provável que com a entrada da exploração de Pitinga e outras, o  país poderá subir para o terceiro ou quarto lugar. Levando-se em conta a geologia do Brasil, a INB calcula que ainda possa haver cerca de 450 mil toneladas adicionais espalhadas pelo país

                                                                                                                                                                      
Bilbiografia: 

http://www.cnen.gov.br/acnen/pnb/Rel-Parcial-CicloCombustivel.pdf

Por  Hiago Lucas Silva

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Uma polêmica chamada Urânio

Pequeno histórico do Urânio Militar

O Urânio empobrecido é um subproduto do processo de enriquecimento do urânio natural. Diferente do urânio 235, este não pode ser utilizado para fins econômicos em produção de energia e pelas características dele apresentado (denso, resistente e inflamável) o mesmo vem sendo utilizado para fins na área civil e militar. Sua descoberta foi creditada ao químico alemão Martin Heinrich Klaproth (1743-1817), que o batizou urânio, em 1789, em homenagem à descoberta do planeta Urano, ocorrida oito anos antes. Posteriormente, o físico francês Antoine Becquerel (1852-1908) identificou as propriedades radioativas desse elemento.Na década de 1940 já existiam iniciativas do governo norte-americano para a produção da bomba atômica, inaugurando a era nuclear em 15 de julho de 1945 no teste Trinity (imagem abaixo).

Desde então vários testes foram sendo realizados testes e enfim no dia 6 de agosto daquele mesmo ano, a bomba Little Boy foi lançada em Hiroshima e três dias depois em Nagasaki. A Little Boy continha cerca de 60 kg de urânio e cerca de 4 toneladas com toda sua estrutura metálica.

(Little boy) (Explosão de Hiroshima)
(vídeo da explosão de Hiroshima)







Uma fonte forte e barata

Desde 1970 os EUA iniciaram pesquisas para utilização de urânio em projéteis e os resultados mostraram que o desempenho foi muito superior do que qualquer outro metal (com exceção do Tungstênio) . O fato do urânio gerar altas temperaturas eles se inflamava quando atingia uma superfície dura, assim tornando o urânio mais resistente. Portanto, o urânio empobrecido, também em função de sua ampla disponibilidade e baixo custo, acabou sendo escolhido para uso maciço em projéteis de alta penetração e em blindagens de veículos de combate. Isso resolvia, em parte, outro problema: a estocagem do urânio empobrecido gerado em grandes quantidades pelas usinas de enriquecimento, reciclando-o para outra finalidade. Com relação às forças armadas brasileiras, segundo uma publicação especializada (Âncoras e Fuzis, ano III/nº 10 – 1º de maio de 2001), tanto a Marinha Brasileira quanto o Corpo de Fuzileiros Navais não utilizam munição de urânio empobrecido, mas sim à base de tungstênio. No entanto, contatos feitos pelo autor deste artigo com órgãos federais brasileiros (Ministério da Defesa, Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares e Centro de Tecnologia da Marinha em São Paulo), questionando-os sobre o uso ou não do urânio empobrecido para fins militares, foram infrutíferos até agora.

Guerras e conflitos.

Para exemplificar o poder de munições que empregam urânio empobrecido, os projéteis de 30 mm usados pela força aérea norte-americana na Primeira Guerra do Golfo, em 1991, foram capazes de atravessar blindagens de aço com até 9 cm de espessura. Quando atingiam o solo de argila, os projéteis penetravam até 3 m.

As inúmeras vantagens do urânio empobrecido levaram ao desenvolvimento maciço desses armamentos, principalmente nos Estados Unidos, onde estimativas indicam que cerca de 600 mil toneladas de urânio empobrecido tenham sido produzidas, sendo parte estocada sob a forma de hexafluoreto de urânio em cilindros enormes. Cerca de 320 toneladas foram empregadas no Iraque e no Kuwait nos conflitos decorrentes da Primeira Guerra do Golfo, e posteriormente outras 15 toneladas foram usadas na Bósnia (1995) e em Kosovo (1999).

Devido ao sucesso nessas campanhas militares, é provável que as forças norte-americanas e britânicas tenham feito uso dessas armas nos conflitos do Afeganistão (2001) e da Segunda Guerra do Golfo (2003). Esses armamentos também podem ser lançados por tanques, caças-bombardeiros, helicópteros e navios.

Algo fica no ar

Quando um projétil contendo urânio empobrecido atinge uma superfície resistente forma-se pelo impacto uma poeira que se dispersa pela atmosfera. Estimativas indicam que cerca de 35% do urânio empobrecido das munições se tornam partículas de aerossóis no impacto ou quando esse metal se inflama. Essas partículas mantêm-se suspensas na atmosfera por um longo tempo, facilitando sua dispersão.

O maior risco de projéteis e fragmentos refreando urânio empobrecido sobre o meio ambiente é o de contaminação do solo e/ou dos lençóis freáticos. Posteriormente a um ataque com esse tipo de munição, os estilhaços de projéteis parcialmente oxidados são colocados em superfícies e no solo.

Acidentes aéreos

O urânio empobrecido já foi empregado como aditivo fluorescente em porcelanas dentárias. Recentemente, ainda é empregado em proteções contra os raios X; como contrapesos de flaps e lemes de aviões comerciais; em quilhas de veleiros; e em carros de Fórmula 1. Uma das principais aplicações do urânio empobrecido é em lastros de aviões cargueiros. O motivo é sua alta densidade: um volume diminuto desse metal tem uma massa muito grande (ou seja, “pesa” muito). 

Mas seu uso civil tem sido bastante discutido, e, aos poucos, esse metal vem sendo substituído pelo tungstênio, devido aos possíveis efeitos à saúde humana e ao meio ambiente. Duas das maiores empresas fabricantes de aviões civis norte-americanas, desde a década de 1980, não empregam mais o urânio empobrecido em seus aviões. Mas um grande número de aeronaves fabricadas até então ainda continua em operação. 

Acidentes com aeronaves que transportavam urânio empobrecido como lastro já ocorreu em, pelo menos, três ocasiões. A primeira foi na ilha de Tenerife (Espanha), em 1977, em uma das maiores catástrofes aéreas da história da aviação, com 563 mortos, quando dois Boeing 747 colidiram na pista de decolagem.

Em outubro de 1992, poucos minutos após a decolagem, no aeroporto de Amsterdã (Holanda), um Boeing 747 perdeu dois de seus motores e atingiu dois prédios residenciais, causando um grande incêndio e a morte imediata de 43 pessoas. As autoridades locais declararam que o cargueiro empregava como lastro cerca de 280 kg de urânio empobrecido, sendo que, dessa quantidade, cerca de 150 kg nunca foram encontrados, levantando a hipótese de que tenha sido queimada no incêndio e liberada na atmosfera na forma de partículas. 

Nos anos seguintes ao acidente, foram registrados vários casos de pessoas com problemas físicos e mentais na área vizinha ao acidente. Inicialmente, esses quadros foram atribuídos aos produtos de queima de substâncias perigosas à saúde humana transportada pelo avião, especialmente o urânio empobrecido. Mas um estudo de 2000 demonstrou que o risco daquela população exposta aos aerossóis e aos produtos de queima do avião foi muito baixo e que os casos descritos não tinham relação com o acidente.

Em um terceiro acidente, próximo ao aeroporto de Stanstead (Inglaterra), outro Boeing 747 carregando urânio empobrecido caiu minutos antes do pouso, espalhando seus destroços por uma grande área. 

Modelos de Laboratório 

Estudos feitos nos Estados Unidos mostram que, nos locais onde armamentos contendo urânio empobrecido foram empregados de modo mais sistemático, o contato de seres humanos com esse metal ocorreu, basicamente, de dois modos: 

Exposição aguda por inalação ou ingestão de aerossóis, vapores ou poeiras; 

Exposição crônica devido à presença de fragmentos de projéteis inseridos em tecidos do corpo humano. 

As informações disponíveis sobre os efeitos biológicos do urânio empobrecido são poucas, e a disponibilidade dessas informações é muito limitada, o que dificulta a determinação precisa dos possiveis riscos da exposição a esse metal. Efeitos carcinogênicos e mutagênicos (respectivamente, que causam câncer ou mutações no código genético de um organismo) induzidos por fragmentos de projéteis retidos no corpo ou em partículas inaladas já foram descritos em modelos de laboratório. 

Condenado ou absolvido 

Enquanto a mídia e a pesquisa científica mantêm o foco nos possíveis efeitos do urânio empobrecido sobre os soldados da Otan, bem como nos veteranos de guerras dos últimos 15 anos, muito pouca atenção tem sido dada às populações civis altamente expostas a esse metal, como é o caso daquelas no Iraque, nos Bálcãs e no Afeganistão. Os soldados da Otan, bem como famílias deles, não estarão expostos ao urânio empobrecido ao longo da vida, diferentemente dos civis desses países, que foram ou são forçados a conviver com crateras produzidas por bombas ou mísseis e, portanto, estão expostos continuamente ao ar, à água ou ao solo contaminados ao redor deles. 

Apesar de grande parte das informações indique que o urânio empobrecido não ofereça risco radiológico, devemos pensar sobre os riscos da exposição dos civis em longo prazo. A leucemia, induzida por radioterapia, por exemplo, desenvolve-se normalmente após um período de latência de dois a três anos, embora nesse caso se trate de uma exposição aguda e em altas doses. Evidências obtidas da população de Hiroshima mostraram que o período de latência média para o desenvolvimento dessa doença é de 10 a 15 anos – mas, novamente, se trata de uma exposição aguda em doses altíssimas.

O urânio empobrecido emite radiação em baixas doses e por tempos extremamente longos. Assim, não é possível ainda afirmar categoricamente que ele não ofereça qualquer risco biológico. Somente pesquisas de acompanhamento das populações expostas por longo prazo poderão absolver ou condenar o uso desse metal. 

Finalmente, resta ainda a hipótese de o uso militar desse metal ser uma forma silenciosa de eliminação dos resíduos tóxicos em países que têm altos estoques de urânio empobrecido e que passaria despercebida pelas populações e pelos governos atingidos pelas guerras dos últimos 15 anos. 

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Histórico da produção de Urânio

História

Em 1789, o químico alemão Martin Klaproth identificou o mineral que o mundo desconhecia: o urânio. Um átomo com núcleo pesado, que ganhou esse nome em homenagem ao planeta que havia sido descoberto oito anos antes. É o mais pesado entre os elementos naturais, seu símbolo na escala periódica é U.

A partir do fim do século XIX e até meados do século XX,os fantásticos trabalhos dos cientistas Henri Becquerel, Marie Curie, Ernest Fermi e Otto Hahn permitiram que a fissão nuclear pudesse ser controlada. É o calor produzido pela fissão dos átomos de urânio que produz o vapor que movimenta as turbinas das usinas nucleares, gerando energia elétrica.

O elemento químico Urânio é um metal branco-níquel, pouco menos duro que o aço e encontra-se, em estado natural, nas rochas da crosta terrestre. Sua principal aplicação comercial é na geração de energia elétrica, como combustível para reatores nucleares de potência. É também utilizado na produção de material radioativo para uso na medicina e na agricultura.

A prospecção e pesquisa de minerais de urânio têm por finalidade básica localizar, avaliar e medir as reservas, depois de uma seleção das áreas promissoras, indicadas por exame de fotografias aéreas, imagens de radar e de satélites. A seguir é feita a verificação de campo, para identificar as estruturas ou condições geológicas favoráveis da ocorrência. Se os resultados forem positivos, os trabalhos de mineração são iniciados.

Extração - Beneficiamento - Produção de Concentrado de Minério de Urânio - U₃O₈

A rocha que contém urânio é extraída do solo e em seguida submetida a um processo industrial chamado lixiviação, para retirada do urânio. Do processo resulta um licor, que é levado à usina de beneficiamento, onde é clarificado e filtrado, passando então um processo químico até se transformar num sal de cor amarela, o concentrado de urânio, cuja composição química é o diuranato de amônio, conhecido como yellowcake ou concentrado de U₃O₈.

A partir do concentrado e até a geração de energia elétrica, o urânio passa por outras etapas do chamado “ciclo do combustível nuclear”: a conversão em gás, o enriquecimento isotópico, a produção de pó de UO₂, a fabricação de pastilhas e a montagem do elemento combustível.

Reservas de Urânio no Mundo

                  

Reservas de Urânio no Brasil

O Brasil possui uma das maiores reservas mundiais de urânio o que permite o suprimento das necessidades domésticas a longo prazo e a disponibilização do excedente para o mercado externo.
O País registra a sétima maior reserva geológica de urânio do mundo. Com cerca de 309.000t de U₃O₈ nos Estados da Bahia, Ceará, Paraná e Minas Gerais, entre outras ocorrências.
As reservas geológicas brasileiras evoluíram de 9.400 toneladas, conhecidas em 1975, para a atual quantidade, podendo certamente serem ampliadas com novos trabalhos de prospecção e pesquisa mineral já que esses foram realizados em apenas 25% do território nacional.
O País possui também ocorrências uraníferas associadas a outros minerais, como aqueles encontrados nos depósitos de Pitinga no Estado do Amazonas além de áreas extremamente promissoras como a de Carajás, no Estado do Pará. Nesses, se estima um potencial adicional de 300.000t.

Cadeia produtiva de urânio:

Reservas Brasileiras:

Ocorrência	Medidas e Indicadas			Inferidas	TOTAL
Depósito-Jazida	< 40US$/kg U	< 80US$/kg U	Sub-Total	< 80US$/kg U
Caldas (MG)		500t	500t	4.000t	4.500t
Lagoa Real/Caetité (BA)	24.200t	69.800t	94.000t	6.770t	100.770t
Santa Quitéria (CE)	42.000t	41.000t	83.000t	59.500t	142.500t
Outras				61.600t	61.600t
TOTAL	66.200t	111.300t	177.500t	131.870t	309.370t

Reservas mundiais:

País	t U3O8 < US$ 130 / kg U	t U < US$ 130 / kg U
Austrália	1.462.000	1.243.000
Cazaquistão	961.000	817.000
Rússia	641.000	546.000
África do Sul	512.000	435.000
Canadá	497.000	423.000
Estados Unidos	399.000	342.000
Brasil	310.000	279.000

Maiores produtores mundiais em 2007.

País	Produção em 2007
	t U3O8	t U
Canadá	11,148	9,476
Austrália	10,131	8,611
Cazaquistão	7,808	6,637
Rússia	4,015	3,413
Níger	2,976	2,530
Total Mundial	48,564	41,279

                                                                                                                                                                     
Bibliografia:

Publicado por Eduardo Barroso das Mercês

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Tecnologia do Urânio

Energia Nuclear

O enriquecimento do Urânio é feito com laser, sendo ela pesquisada desde 1981 pelo IEAv (Institudo de Estudos Avançados) do CTA (Centro Tecnológico Aeroespacial, de São José dos Campos). Esta possui aplicações para o desenvolvimento de combustível para reatores para submarinos da marinha brasileira até para geração de energia elétrica através da Unidades Autônomas Compactas de Produção de Energia.

 A técnica desenvolvida pelo pesquisador Nicolau Rodrigues, da IEAv, é uma técnica totalmente brasileira, na qual foi alcançados resultados iguais em seis países (EUA, Inglaterra, França, Japão, Russia e China). A produção será utilizada também para a produção de radiofármacos e no desenvolvimento de ligas metálicas. 
 O enriquecimento do urânio é feio pelo aumento da concentração do Urânio de massa 235, onde na natureza é apenas encontrado 0,7% (Urânio natural 238 com presença de 99,3%).  Para aumentar a concentração do Urânio 235, o mesmo é retirado do Urânio natural por ultracentrifugação que é desenvolvido pela marinha Brasileira. Abaixo o esquema de uma ultracentrífuga.

  É existente mais dois processos, a difusão gasosa (feita na França, EUA e Russia) onde se caracteriza pelo alto consumo de energia pela operação. Nesta operação é utilizado o Hexafluorido de urânio, onde o mesmo é forçado a passar pro membranas semi-permeáveis. Isso produz uma separação do Urânio 235 com o 238. A imagem abaixo mostra o esquema de um disfusor de gás.

 Outro processo é baseado no uso de lasers e é hoje o mais indicado para o uso, pois consegue extrair a maior quantidade do isótopo 235 a partir do natural, usando muito menos urânio do que nos outros métodos já citados e gerando a menor quantidade de lixo radioativo. O IEAv, que faz este método como já citado,  se baseia na diferença de absorção de luz de diferentes cores geradas pelo Urânio. Os átomos 'enxergam' a luz de maneira diferente", explica Nicolau. "Existem cerca de 92 mil linhas (comprimento de ondas), somente na região do visível (porção da luz que o ser humano consegue enxergar), que permitem a separação dos isótopos de urânio. Um dos objetivos da pesquisa é escolher as 3 ou 4 mais eficientes", complementa. O pesquisador afirma que, no modelo experimental, já foi possível identificá-las através de técnicas de espectroscopia. 
 O Processo é dividido em 3 etapas fundamentais: 

1. Transformação do urânio sólido em vapor (utilizando o sistema de evaporação)
2. Utilizar o laser para separação dos isótopos por espectroscopia de fotoionização
3. Coleta do Urânio 235 após ionização.

 A equipe está envolvida agora na confirmação destes resultados em experiências de separação e coleta. "Falta confirmar se, na prática, em experiências de coleta de material enriquecido, aquelas linhas identificadas são de fato as mais eficientes", explica Nicolau. Apesar desta tecnologia já ter sido desenvolvida em outros países, os detalhes técnico-científicos e de engenharia têm sido mantidos em sigilo. "Os resultados obtidos pela equipe do IEAv é o resultado de mais de vinte anos de pesquisa", afirma Nicolau. Durante estes anos, o IEAv colaborou com a Marinha para a construção de um reator que utiliza urânio enriquecido a 3%. Atualmente, está sendo projetado um segundo reator, que utilizará urânio enriquecido a cerca de 20%, em que o IEAv terá uma participação maior nos cálculos térmicos. No que se refere ao ciclo de combustível, "nós estamos desenvolvendo um processo complementar ao da Marinha, que já possui um processo de enriquecimento de urânio por ultracentrifugação". A meta, segundo o pesquisador, é alcançar o enriquecimento de urânio a 20%. Os estudos do laser para separação isotópica consumiram, desde 1981 até hoje, investimentos da ordem de US$ 2,5 milhões. De acordo com Nicolau, apesar de ser uma atividade reconhecida universalmente como cara, seu exercício se justifica pela necessidade, igualmente reconhecida, de geração de energia mediante reatores nucleares. 

Bomba de Urânio

Para obter elementos transurânicos, os cientistas bombardearam o urânio com nêutrons. E foi desta forma que Strassmann, na Alemanha, acabaram por fissionar (quebrar) urânio (235). E foi Frisck e Lese Meitner que interpretaram as experiências de Hahn afirmando que se um núcleo sofrer fissão, teremos átomos de massa mediana e enormes quantidades de energia. A física Lise Meitner saiu da Alemanha por causa do nazismo. Ela foi para a Dinamarca levando consigo algumas informações sobre a cisão nuclear. Essas informações foram posteriormente divulgadas em Washington durante uma reunião de físicos.

 Em qualquer quebra são liberados nêutrons que por causa da fissão provoca novas cisões (tendo assim uma reação em cadeia). Essas reações são feitas para fazer uma bomba atômica. 
A primeira bomba foi detonada no Novo México, em julho de 1945, fazendo seu enorme estrago e comprovando sua potência. Porém suas consequências reais só foram comprovadas em 6 de agosto do mesmo ano. Neste dia foi detonada a bomba em Hiroshima e logo mais tarde em Nagasaki, tendo 70000 mortes em 9 quilômetros quadrados em Hiroshima. 

Devido aos efeitos nocivos das radiações, os habitantes de Hiroshima e Nagasaki foram vitimas de vários problemas de saúde. Houve inúmeros casos de crianças que nasceram defeituosas em conseqüência de alterações genéticas e muitos casos de leucemia, só para citar alguns exemplos.

Segue abaixo um vídeo mostrando o potencial da bomba de urânio. 

                                                                                                                                                                       

Bibliografia:

http://www.inb.gov.br/pt-br/conteudo/ultracentrifuga.jpg

http://www.redetec.org.br/inventabrasil/ieavura.htm

http://www.comciencia.br/200408/noticias/3/energia.htm 

http://nuclear.com.sapo.pt/index_ficheiros/image715.gif
http://misteriopage.br.tripod.com/FIG3.jpg
http://www.youtube.com/watch?v=JpnWW40z5p0

Publicado por Marcos Paulo Mascagni

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Conceito

       Recursos naturais são elementos da natureza que são uteis para o homem no processo de desenvolvimento da civilização, conforto ou sobrevivência. 
        Em geral, os recursos naturais podem ser classificados como renováveis (energia do sol e do vento) ou não renováveis (petróleo e minérios em geral); ou podem ser classificados como energéticos (urânio, plutônio, carvão, petróleo, etc) e não energéticos (minérios em geral) 
         A apropriação dos recursos naturais pelos humanos se dá à questões geopolíticas envolvendo disputa entre povos.          O aumento da demanda do urânio ocorreu depois da Segunda Guerra Mundial, onde os Estados Unidos compravam urânio do Congo para poder aumentar o número de suas armas nucleares, as minas do Congo tinham bem mais urânio que as minas dentro do próprio território dos EUA. Alem disso, o urânio era extraído, para depois poder extrair do urânio, o elemento altamente radioativo, radio, o radio era então impregnado em tintas fluorescentes para ponteiros de relógios e outros instrumentos, como também para ser utilizado na medicina. 
         É de evidente importância a mineração para a economia de um país, não importando de qual fonte mineral se trata (carvão, urânio, bauxita, ouro, etc). O impacto vai alem da geração de empregos e aumento da riqueza interna, uma vez que esta contribuindo para o processo de expansão no Brasil e no mundo, as grandes empresas mineradores devem ter compromisso com a preservação e recuperação do ambiente explorado. 
         O urânio é um elemento químico que serve como matéria prima básica para programas nucleares. O urânio é um metal encontrado nas rochas da crosta terrestre. Pode ser extraído em mineração ao ar livre, em poços e subterrânea. O urânio natural é constituído por uma mistura básica de três isótopos: o urânio-235(0,72%), urânio-238(99,27%) e o urânio-234(0,005%).
         Depois de extraído, o minério de urânio é levado para a usina, onde é triturado e moído, resultando em um pó fino, preparado para ser purificado por meio de processos químicos. Depois de purificado é reconstituído em um sólido amarelo, conhecido como “yellow cake” que é um sal que contém urânio na proporção entre 60 a 70%, portanto, é radioativo.

Aqui estão as etapas básicas do processo químico: 

Manuseio do concentrado -> pesagem -> amostragem -> armazenamento -> dissolução de quantidades estequiométricas em ácido cítrico -> extração por solvente -> reextração do urânio como solução de nitrato de uranila -> calcinação -> hidrofluoração -> fluoração a UF6 (gás hexafluoreto de urânio, assim, o “yellow cake” foi convertido para UF6 (gás), que é muito corrosivo e reativo). 

Depois dessa etapa, O UF6 é girado em uma centrífuga a gás, numa câmara cilíndrica em alta velocidade, com o objetivo de separar o U-238 (mais denso) do U-235. O U-238, depois de atraído para o fundo da câmara, é removido da centrífuga juntamente com resíduos do U-235, que ficaram no centro da centrífuga. As quantidades restantes de U-235 são postas em uma outra centrífuga e assim, o processo é repetido em muitas centrífugas até chegarmos ao produto final, o pó de UO2 ou urânio enriquecido. O próximo passo é fazer com que o dióxido de urânio seja prensado, tratado termicamente em forno e posto em formas cilíndricas resultando em pastilhas cilíndricas de urânio. 

Um dos pontos de conflitos sobre a mineração em relação à sociedade são os recursos hídricos. Como exemplo, podemos citar o planalto de Poços de Caldas caracterizado por apresentar anomalias radioativas "naturais" associada a rochas vulcânicas e depósitos de minerais de urânio. Na mesma região, encontra-se a Mina de Urânio Osamu Utsumi que se apresenta nas dependências do Complexo Unidade de Tratamento de Minérios, constituindo-se na primeira mina de extração e produção de urânio no Brasil. No Complexo são gerados efluentes radioativos pela drenagem ácida da mina, os quais são tratados por processos químicos e, posteriormente, lançados na represa de Antas. OBS: Os estudos da caracterização física e química do complexo visam avaliar os efeitos ambientais causado pelo lançamento de efluentes procedentes da mina de urânio.

                                                                                                                                                                      
Bibliografia

Publicado por Paulo Nholi Biaggi

   

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