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Edição das 07h58min de 12 de setembro de 2011

ENERGIA NUCLEAR

Introdução

Em nossa era o meio ambiente pede socorro. Na medicina, vemos a crescente evolução nos métodos de diagnósticos e de novos tratamentos. A tecnologia evolui cada dia mais. Diante desses poucos, porém importantíssimos, pontos ressaltados, tem-se por trás a energia nuclear, um tema polêmico e que divide opiniões.

Mas, como a energia nuclear foi "descoberta"? O que é essa energia e como ela é produzida? Para melhor entendermos vamos voltar no tempo...

Questão Intrigante da Ciência até início do século XX

Algo que sempre aguçou a curiosidade dos cientista foi como o Sol "funcionava", alguns cientista acreditavam que poderia ser algum tipo de combustível que através de sua queima liberava a energia, porém, se fosse assim ou ele já teria apagado há muitos anos, ou a quantidade de combustível disponível deveria ser enorme.

Sol

Mas, com a equação de Einstein, E = m.c², que diz que massa é energia esperando ser liberada, tudo se tornou mais claro. No núcleo do Sol, ocorre reações termonucleares que funde átomos de hidrogênio e forma átomos de hélio. Nessa transformação há “perda” de massa e é essa diferença pequenina que promove a liberação gigantesca de energia.

Albert Einstein

Após essa descoberta, o homem começou a se questionar se poderíamos, aqui na Terra, produzir energia através do mesmo princípio de “funcionamento” do sol. Para Albert Einstein, isso não era possível, pois a energia necessária para iniciar esse processo era muito maior que a energia produzida. Segunda as palavras de Einstein: “A probabilidade de transformar matéria em energia equivale a atirar em pássaos no escuro num campo em que há pouquíssimos pássaros”.

Na época, os cientistas faziam incidir partículas-α , compostas por 2 prótons e 2 nêutrons (tal partícula é o núcleo do átomo de hélio) em núcleos de átomos.Porém, um outro cientista, Léo Szilard,percebeu que a forma com que estava se tentando realizar essa experiência não era muito satisfatória, pois as partículas-α transmitem uma carga elétrica positiva. Como o núcleo do elemento-alvo também possui carga elétrica positiva é como se eles se repelissem, assim como acontece com ímã. O que Szilard percebeu é que ao incidir apenas um neutrón ele, ao invés de ser repelido, se ligaria ao núcleo provocando grande instabilidade que faria com que se rompesse liberando parte da energia, segundo prevê a equação de Einstein.

Seguindo seu raciocínio, Szilard percebeu que ao romper o primeiro núcleo mais 2 ou 3 neutróns seriam liberados, que, por sua vez, se ligariam a outros núcleos provocando sua ruptura devido à instabilidade gerada. Isso configuraria uma reação em cadeia que não poderia mais ser detida. Seu maior medo era que assim como ele, os nazistas descobrissem que massa poderia sim ser convertida em energia, configurando uma poderosíssima arma. Para seu desespero, algum tempo depois em uma conferência na Dinamarca, foi divulgado que os alemães perceberam que ao lançar neutróns poderiam romper com o núcleo de Urânio. Ciente disso, em 1939, junta-se com Enrico Fermi a fim de verificar se uma reação em cadeia era, realmente, possível de se obter e ao que os estudos indicaram parecia que sim. De posse dessas informações, Szilard fez uso da fama e influência de Einstein para que ele escrevesse uma carta ao então presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt, falando sobre a terrível ameaça eminente dos alemães desenvolverem uma arma nuclear.

Aplicações da Energia Nuclear

Embora os estudos sobre o núcleo atômico começaram no início do século XX, só se intensificaram na década de 30, culminaldo com a construção da primeira BOMBA ATÔMICA.

Bomba Atômica

Em 1939, Leo Szilard junta-se com Enrico Fermi a fim de verificar se uma reação em cadeia era, de fato, possível de se obter e ao que os estudos indicaram parecia que sim. De posse dessas informações, Szilard fez uso da fama e influência de Einstein para que ele escrevesse uma carta ao então presidente dos Estados Unidos, Franklin Roosevelt, falando sobre a terrível ameaça eminente dos alemães desenvolverem uma arma nuclear. Como resposta a essa possível investida alemã, os EUA iniciaram o projeto Manhattan, para construir um artefato bélico antes dos nasistas. Ele contou com a participação de grandes nomes da ciência da época como Julius Robert Oppenheimer, Leo Szilard, Enrico Fermi, entre outros.

Cientistas envolvidos no Projeto Manhattan.

Tal atitude alterou a história, a sociedade e o modo de se fazer ciência, com seus treze locais de pesquisa, envolvendo mais de 10.000 cientistas e outras 100.000 pessoas, além de consumir US$2bilhões em moeda da época. Como resultado deste enorme investimento no ano de 1945, tivemos o lançamento das duas bombas atômicas, "Little Boy" e "Fat Man", nas cidades de Hiroshima e Nagasaki no Japão, que resultou em quase 200.000 mortes.

Bomba de fissão

Bomba de fusão

Usinas Nucleares

Acidentes Nucleares

Chernobyl

O mais famoso deles, e também o de consequências mais catastróficas, Cherbobyl, ocorreu na Ucrânia em 1986, 

e ocorreu após o reator 4 da usina entrar em chamas após novos testes no sistema, que desencadeou uma sequência de explosões que aumentaram o nível de radiação à 16 mil vezes o aceitável e 400 vezes o poderio nuclear da bombas de Hiroshima e Nagasaki. Essas explosões geraram uma nuvel radiotiva que atingiu quase todo leste europeu e parte do reino unido.

De imediato, 30 operádio da usina morreram, bombeiros, ajudantes, voluntários morreram meses depois por 

contaminação. Foi necessário uma evacuação em um rio de 30 kilometros ao redor da usina. A contaminação foi tão grande, que, gerações nascidas após o acidente, ainda foram afetadas por anomalias causados pelos

efeitos nucleares. 
Hoje, vazia, a cidade ainda se recupera do efeito da radiação,é possível ver os primeiros sinais de 

vida no local, como plantas e animais.

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  Usina após acidente

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  Usina após acidente

http://www.world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.html

Aplicações na Área alimentícia

Uma aplicação da energia nuclear utilizada hoje é na produção e conservação de alimentos. 

A Embrapa, Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária, efetua pesquisa que tem como objetivo desenvolver plantas e sementes de melhor qualidade, que terão um melhor desempenho no cultivo, dando como resultado, uma melhor produtividade com um custo mais baixo.

A nuclear é utilizado para conservar o alimento por um tempo maior, higienizar e combater pragas e bactérias se alteração da composição ou sabor. 

Segue abaixo imagens comparando alimentos tratados e não tratado por irradiação nuclear:

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  Alimento irradiado e não irradiado

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Aplicações na Medicina

As aplicações em medicina podem ser divididas em três áreas: a radioterapia, a radiologia diagnóstica e a medicina nuclear.

Talvez estas aplicações sejam as mais nobres, e que provavelmente devem trazer grandes comtribuições positivas a sociedade.

= Radioterapia

Utiliza a radiação no tratamento de tumores.
Quanto mais profundo o tumor, maior será a frequência utilizada. Por exemplo, pode ser usado Raio-X no tratamento de câncer de pele, porém para tratar tumores mais profundo é utilizado uma fonte radioativa de cobalto-60 ou césio-137( semehante a que causou o acidente em Goiânia)

Radiologia Diagnóstica

Embora não seja uma aplicação de radiação nuclear propriamente dita, pois consiste na utilização de um feixe de Raio-X para a obtenção de imagens do corpo, logo é uma radiação da eletrosfera. Porém esta ligado a área de Radiologia na medicina

Medicina Nuclear

Usa radionuclídeos para diagnóstico, tratamento e estudos de doenças.
No caso de diagnóstico, a principal diferença para a Radioogia Diagnóstica esta no tipo de informação obtida, pois nesta  se optem informação ligado a anatomia enquanto naquela se verifica o metabolismo e a fisiologia.
Atualmente o nucleotídio mais utilizado é o tecnécio-99

Esterilização por radiação

Usinas Nucleares