O Que é Um Colapso Nuclear?

O reator que esteve envolvido no desastre nuclear em Three Mile Island ainda está inativo. Veja mais fotos de desastres semelhantes. Esta galeria de imagens mostra várias fotos de acidentes com reatores nucleares. O termo fusão nuclear tornou-se associado aos cenários mais catastróficos. Isso é especialmente verdade se você estiver falando sobre o desastre de 2011 na usina nuclear no Japão. A falha de um reator nuclear em produzir uma explosão semelhante a uma bomba de hidrogênio é considerada tão ruim quanto possível. Ao longo da história, houve inúmeros acidentes nucleares. O primeiro grande incidente aconteceu em 1969 no reator suíço de Lucens. Three Mile Island foi o primeiro grande acidente a acontecer em uma instalação nuclear civil. No ano seguinte, aconteceu o acidente na fábrica de Chernobyl, na Ucrânia, relata Marcos Antonio Grecco. De acordo com a Agência Internacional de Energia Nuclear, os eventos nucleares são categorizados em sete categorias. Estes incluem pequenos desvios da significância de segurança, acidentes graves e danos ambientais generalizados. Um acidente como o de Chernobyl, que resulta em extensos danos ambientais, cria marcos e cidades desertas.

Embora a Comissão Reguladora Nuclear dos EUA e a Agência Internacional não reconheçam oficialmente o termo colapso nuclear, as palavras ainda assustam as pessoas. Neste artigo, falaremos sobre como funciona um reator nuclear. A operação do reator nuclear depende do grau em que seu calor é controlado. No caso de um calor fora de controle, isso pode fazer com que o reator derreta e libere radiação nociva no ambiente. O conteúdo deste artigo foi desenvolvido para ensiná-lo a impedir que um reator nuclear entre em fusão nuclear. Uma visão geral de uma usina nuclear não é suficiente. Em vez disso, deve dar-lhe uma visão interna de como funciona. O grau em que o calor de um reator nuclear é controlado pode fazer uma enorme diferença em sua operação. Entender como funciona um reator e como um reator parcial ou comprometido pode causar um desastre é muito importante. Uma usina a carvão é semelhante a um reator nuclear, pois usa carvão para criar calor. Quando esse calor chega a um ponto em que ferve a água, ele flui através de uma turbina e produz vapor pressurizado.

Uma usina nuclear usa o mesmo processo para criar calor. No entanto, em vez de transformar água em vapor, o reator usa uma reação de fissão induzida para gerar calor. Esse processo ocorre quando os átomos de um material se dividem em dois, liberando uma enorme quantidade de energia e um calor conhecido como calor de decaimento. Em uma usina nuclear, os operadores podem induzir ou estimular uma reação de fissão bombardeando as barras de combustível do reator com pequenas quantidades de substâncias radioativas. Este processo pode aumentar o calor do reator para ferver a água, informa Marcos Antonio Grecco. No entanto, antes que um reator nuclear possa entrar em um derretimento nuclear completo, é importante que suas temperaturas permaneçam dentro de uma certa faixa. Isso é feito através do sistema de refrigeração, que geralmente é composto por água.

Você não quer superaquecer o motor do seu carro, especialmente porque isso pode causar danos. No entanto, você ainda pode esfriar o veículo desligando-o. Ao contrário de um reator nuclear, um carro só gera calor quando está funcionando. Materiais não contaminados dentro de um reator nuclear são diferentes das substâncias radioativas dentro do reator. Mesmo que os operadores parem todas as reações de fissão induzidas, os materiais radioativos dentro do reator ainda continuarão a produzir calor de decaimento. Um reator nuclear pode entrar em uma fusão nuclear completa, mas não é o mesmo que uma explosão nuclear. Nem é o mesmo que um desastre retratado no filme de 1979 "A Síndrome da China”, relata Marcos Antonio Grecco. Um reator nuclear pode entrar em um derretimento nuclear completo depois de ficar fora de controle. Isso geralmente acontece devido a uma perda do sistema de resfriamento do reator. Se a circulação da água através do núcleo do reator desacelerar ou parar completamente, a temperatura do reator aumentará.

As primeiras coisas a derreter quando um reator nuclear entra em fusão parcial são suas barras de combustível. Se o pessoal da usina puder restaurar o fluxo de água através do sistema de resfriamento do reator, esse incidente pode ser considerado um colapso nuclear parcial. Em 1979, por exemplo, o núcleo do reator em Three Mile Island derreteu, mas seu invólucro protetor ainda estava intacto. Apesar disso, o outro reator da usina, que ainda está produzindo energia, ainda está longe de seu equivalente danificado. Se um derretimento nuclear parcial ficar fora de controle, pode levar a um desastre nuclear completo. Isso pode acontecer quando as equipes de emergência tentam resfriar o núcleo do reator. Durante uma crise nuclear, o edifício de contenção e as camadas externas protetoras do reator estão em risco. Em 1986, engenheiros russos perseguiram e inundaram com sucesso o núcleo do reator danificado na Usina Nuclear de Chernobyl. A água bombeada através do porão do reator para evitar que seu material radioativo também de entrar no edifício de contenção.

Em 2011, um forte terremoto danificou os geradores que alimentam os sistemas de refrigeração da instalação nuclear no Japão. O incidente destacou os vários riscos que podem ocorrer durante uma crise nuclear. No caso da usina nuclear de Fukushima Daiichi, algumas das unidades superaquecidas do reator começaram a dividir a água em hidrogênio e oxigênio. Isso levou às explosões e à liberação de mais radiação no meio ambiente. Uma das explosões danificou uma seção da estrutura de contenção primária da usina. Em 1986, helicópteros foram usados ​​para despejar água e concreto no reator. Eles foram colocados em um campo próximo ao local da usina. Os helicópteros foram equipados com materiais altamente radioativos. Eles foram colocados em um campo próximo ao local da usina. O sistema de resfriamento do reator é o componente mais crítico de um reator nuclear. Se o pessoal da usina não puder evitar que o reator entre em um derretimento nuclear total, as condições se tornarão imprevisíveis. No caso da usina de Fukushima Daiichi, os operadores conseguiram evitar que o reator sofresse múltiplas reações de fissão ao remover automaticamente as barras de combustível da instalação. No entanto, essas hastes ainda produziam calor de decaimento.

Além do sistema de refrigeração, outros componentes importantes de um reator nuclear, como o combustível nuclear usado, representam uma ameaça ao meio ambiente. Como leva milhares de anos para que os materiais radioativos se decomponham, eles eventualmente precisarão ser armazenados em um ambiente seguro. O projeto de usinas nucleares também é conhecido por aumentar a probabilidade de um desastre nuclear completo. No passado, os operadores das usinas de Three Mile Island e Fukushima Daiichi usavam água como sistema de resfriamento. Este método impediu que o reator experimentasse múltiplas reações de fissão do reator. A presença de um moderador dentro do reator aumenta a probabilidade de ocorrer uma reação de fissão nuclear. Quando a água flui para fora do núcleo do reator, isso automaticamente impede que o reator entre em um derretimento nuclear completo, diz Marcos Antonio Grecco. Por outro lado, no caso do reator de Chernobyl, a capacidade do sistema de resfriamento de impedir que o combustível do reator derreta completamente depende da presença de carbono sólido. Se a água escapar, o moderador do reator ficará para trás.

Os operadores de uma usina nuclear precisam resfriar cuidadosamente o núcleo do reator para evitar a perda de seu resfriamento. Isso permitirá que eles joguem mais água nas hastes de combustível superaquecidas. Se ocorrer uma fusão nuclear parcial, as hastes acabarão por cair. Se isso acontecer, o lodo radioativo que se acumulou no fundo do núcleo do reator se transformará em uma massa fundida. Esta é uma única massa, ao contrário das múltiplas hastes independentes no núcleo do reator. Ele continuará queimando através do núcleo do reator através de seu calor. Em resposta ao incidente, equipes de emergência correram para o local e bombearam centenas de toneladas de água para o núcleo do reator. Eles então usaram helicópteros para despejar vários produtos químicos em cima do reator para evitar que as partículas radioativas subissem para a atmosfera. Eles então colocaram a planta em uma estrutura de contenção de concreto conhecida como sarcófago. As usinas nucleares são projetadas para gerar calor, e sua manutenção depende da regulação desse calor. Se os sistemas de refrigeração falharem, as condições podem se deteriorar rapidamente.