A Origem de Tudo - O Átomo

A palavra átomo vem do grego atomon, que significa indivisível. Com efeito, temos a palavra grega atomon, onde : A = não, tomon = divisão.

Isto foi proposto por Demócrito de Abdera (460 a.C. — 370 a.C.) que nasceu na cidade de Mileto, na Grécia Antiga. Demócrito enunciou que se fossemos dividindo um obejto, e dividindo, assim, sucessivamente, chegaríamos a uma parte que não poderíamos mais dividir. E assim, concluiu ser essa, a menor fração da matéria, a qual chamou de átomo.
Demócrito foi discípulo e depois sucessor de Leucipo de Mileto, a quem muitos dizem ser o verdadeiro criador do Atomismo (segundo a tese de Aristóteles), teroria que relata que uma matéria pode ser dividida até chegar em uma pequena partícula indivisível. Os atomistas foram notáveis na Índia Antiga e na Grécia Antiga.

Modelos Atômicos
Em Física e Química, modelo atômico é todo modelo científico que se usa para explicar os átomos e seus comportamentos. Varios cientistas propuseram modelos atômicos, eis alguns dos mais conhecidos.

Modelo Atômico de Dalton
John Dalton (Eaglesfield, 6 de setembro de 1766 - Manchester, 27 de julho de 1844) foi um químico, meteorologista e físico inglês. Foi um dos primeiros cientistas a defender que a matéria é feita de pequenas partículas. Pioneiro em criar modelo atômico, Delton propôs que o átomo tinha a forma de uma bola maciça, impenetrável, indestrutível, indivisível e sem cargas elétricas. De acordo com Dalton, todos os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos. Seu modelo atômico foi chamado de modelo atômico da bola de bilhar. Seu modelo afirma ainda que estas partículas eram costituintes de todas as substâncias existentes no Universo.



John Dalton

Modelo Atômico de Dalton:

Forma do átomo: bola macica

Divisível: Não

No Universo: todas as substâncias são constituídas de pequenas partículas indivisíveis (átomos)

Vida: os atomos não podem ser criados nem destruídos.

Ao se combinarem: Não se alteram ao formar compostos qúimicos

Propriedades: Os átomos dos diferentes elementos têm diferentes propriedades, mas todos os átomos do mesmo elemento são exatamente iguais.

Carga elétrica: sem carga elétrica

Embora o modelo atomico de Dalton seja simples e primitivo, foi fundamental para o desenvolvimento de modelos atômicos posteriores.

Átomo de Dalton


Outros Cientistas

Joseph John Thomson
Em 1897, descobriu uma partícula ainda menor que qualquer átomo, o elétron.
Seu modelo atômico era semelhante a um “pudim de passas”.

Ernest Rutherford
As bases para o desenvolvimento da Física Nuclear foram lançadas por Ernest Rutherford ao desenvolver sua teoria sobre a estrutura atômica.
Rutherford criou o modrlo atômico semelhante ao Sistema Solar.


Àtomo de Rutherford

Niels Bohr
A teoria orbital de Rutherford encontrou uma dificuldade teórica resolvida por Niels Bohr.

Teoria Atômica Atual
Baseia-se em orbitais atômicos, que são uma região do espaço na qual a probabilidade de encontrar o elétron é mais alta. Entretanto, os orbitais não representam a posição exata do elétron no espaço, que não pode ser determinada devido à sua natureza ondulatória. Também com base na Teoria Atual foram descobertas grande numero de partículas subatômicas.

Modelo de Orbitais

Colisores
Atualmente o estudo dos átomos tem ganhado notoriedade devidos aos colisores de partículas, como o LHC - Large Hardron Collider.

Large Hardron Collider, próximo a Genebra, Suíça

Complexo Angra dos Reis
Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto

Usina nuclear em Angra Dos Reis - Rio de Janeiro, Brasil

A Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto é formada pelo conjunto das usinas nucleares Angra 1, Angra 2 e Angra 3, sendo o resultado de um longo programa nuclear brasileiro que remonta à década de 1950 com a criação do CNPq liderado na época principalmente pela figura do Almirante Álvaro Alberto.

Potência
Em 1982 a Usina de Angra I, com 626 MWe, começou a operar. Muito criticada pela construção demorada e questões ambientais, a usina teve problemas de funcionamento intermitente nos primeiros anos, tendo melhorado substancialmente o desempenho depois. Em 2000 entrou em operação o reator da Usina de Angra II com 1350 MWe.

Atualmente, a energia nuclear corresponde a 3.3% do consumo do país (PRIS, 2007).

De 1985, quando entrou em operação comercial a usina de Angra I, até 2005 a produção acumulada de energia das usinas nucleares Angra I e Angra II somam 100 milhões de megawatts.hora (MWh). Isso equivale à produção anual da usina hidrelétrica Itaipu Binacional ou ainda à iluminação do estádio do Maracanã por 150 mil anos. 100 milhões de megawatts.hora seriam suficientes para iluminar o Cristo Redentor por 1,8 milhão de anos; a Passarela do Samba (Sambódromo) por 28,9 mil anos, com os monumentos acesos 12 horas/dia nos 365 dias do ano.

A produção acumulada de energia das usinas nucleares brasileiras seria suficientes, ainda, para abastecer por mais de 60 anos toda a iluminação pública da cidade do Rio de Janeiro ou o consumo do estado do Rio durante três anos. Nos próximos seis ou sete anos, as duas usinas poderão repetir este número, gerando uma média de 15 milhões de megawatts.hora/ano.

Embora acusada de oferecer um perigo ambiental na área, muitas vezes infundado, e por vezes acometida por problemas de má gestão e corrupção, a central nuclear deve ser aumentada com a construção de mais um reator, que foi comprado em 1995 e, desde então, armazenado a um custo elevadíssimo. A Eletronuclear procura um parceiro privado com US$ 1,8 bilhões para completar essa construção.

A Central de Angra gerida pela Eletronuclear gera 3000 empregos diretos e 10.000 indiretos no Estado do Rio de Janeiro.

Em países como EUA, com 110 usinas, e Alemanha, com 20 usinas, a produção de energia equivale a 20% do consumo. A França é, atualmente, o país em que a energia elétrica de origem nuclear responde pelo maior percentual da energia total, 80% do consumo do país e mais a exportação para a Alemanha de, aproximadamente, 20% do total da energia elétrica consumida por aquele país.

Existem hoje 441 reatores nucleares em operação em 31 países gerando eletricidade para aproximadamente um bilhão de pessoas e responsáveis por aproximadamente 17% da energia elétrica mundial. Em muitos países industrializados a eletricidade gerada por reatores nucleares representa a metade ou mais de todo o consumo. 32 usinas estão atualmente em construção. A energia nuclear tem um histórico de confiabilidade, ambientalmente segura, barata e sem emitir gases nocivos na atmosfera.

História
O Brasil já havia sido capaz de produzir urânio metálico em 1954 e já demonstrava forte interesse em desenvolver seu próprio programa nuclear e não apenas ser um mero fornecedor de minério bruto para a indústria nuclear internacional (o país tem as grandes reservas naturais de materiais nucleares, como o tório, encontrado na areia monazítica do litoral brasileiro).
No começo da década de 1960 o Brasil negociava com a França para adquirir um Reator Nuclear, porém as negociações não progrediram e, em 1965 o Brasil assinou um acordo com a Westinghouse dos EUA para obtenção do seu primeiro reator, o que aconteceu em 1971. Em 1976 foi assinado um acordo com a Alemanha para um total de 10 reatores.

No ano de 1986 entra em operação, finalmente, o reator nuclear construído pela Westinghouse, na usina de Angra I. Somente em 2002 a segunda usina nuclear - Angra II - construída com tecnologia alemã, entra em operação, garantindo que o Estado do Rio de Janeiro deixe de importar para agora exportar energia elétrica. Com os últimos acontecimento em 2001 que forçaram a imposição pelo Governo Federal de racionamento de energia em grande parte do país, o mesmo acenou, no ano de 2006 com a possibilidade da retomada das obras de contrução de Angra III ou mesmo da construção de outra usina hidrelética, opção esta que pode ser abandonada, segundo estudos, devido a possibilidade de enfrentamento de novos períodos de longa estiagem que forcem o racionamento de energia tornar a ser realidade no país.

Enriquecimento do Urânio
O motivo básico que levou os militares a sonharem com o desenvolvimento da energia nuclear em território nacional, foi a pretensão de ter "seu próprio arsenal de bombas nucleares" (vede Serra do Cachimbo), e o abastecimento energético em todas as partes do Brasil, para não depender de hidrelétricas ou termoelétricas somente. Desde o início do Programa Nuclear Brasileiro, sempre houve a suspeita da oposição política do governo de que os verdadeiros motivos do ato do presidente Geisel era de adquirir a tecnologia da bomba atômica.

É importante salientar que o governo brasileiro, por todo esse tempo, em nenhum momento assumiu publicamente que o Programa Nuclear estivesse interessado em qualquer tecnologia bélica como a da bomba atômica.

Ainda assim, devido ao incansável senso de investigação da imprensa da época, vários detalhes das operações militares vieram à tona, e que realmente revelava a existência do Programa Paralelo, que em muito foi mistificado pela própria imprensa, mas que tinha objetivos bem claros, a bomba. Quando o Brasil firmou o já mencionado Acordo com a Alemanha, estava estabelecido que a Alemanha cederia ao Brasil a tecnologia da construção da central nuclear, bem como o método de enriquecimento do urânio, um processo considerado de altíssimo nível tecnológico, e ponto chave do ciclo nuclear.

Na época (e é assim até os dias atuais), eram conhecidos basicamente dois métodos de enriquecimento: por ultracentrifugação (usado por quase todos os países detentores de usinas nucleares) e por jet-nozzle, que estava em fase de desenvolvimento pela Alemanha. Como este país não tinha permissão da Comunidade Internacional para pesquisas neste campo, a Alemanha viu no Brasil uma excelente oportunidade, vendendo por um preço bem razoável, de instalar laboratórios para continuar suas pesquisas.

E aí o Brasil cometeu seu maior erro.
Dezenas de laboratórios foram aqui montados, diversos equipamentos foram comprados, e milhares de pessoas foram treinadas para tentarem completar a pesquisa. Mas o que era suspeitado por muitos países acabou se confirmando: o processo por jet-nozzle era altamento complexo, e totalmente inviável para os fins que o Brasil desejava. Com isso, o Acordo perdia quase que a metade de suas vantagens.

Centro Experimental Aramar
O enriquecimento do urânio é um processo extremamente complexo, e ao mesmo tempo vital para o funcionamento de uma usina nuclear, uma vez que o combustível usado dentro dos reatores é o urânio enriquecido. O urânio, como é encontrado na natureza, é o U238, e depois de passar pelo processo de enriquecimento, é extraído o U235 que, depois de sintetizado com oxigênio, é encapsulado para ser comercializado e usado sob a forma de pastilhas. É aí então que entra o Programa Paralelo. Os militares, sob liderança do General Golbery do Couto e Silva, principal homem do presidente Ernesto Geisel, visou a criação de um complexo de pesquisa tecnológica que tivesse como objetivo desenvolver e controlar o processo de enriquecimento do urânio por ultracentrifugação, absolutamente clandestino e sem fiscalização internacional.

Depois da comprovação do fracasso do processo vendido pela Alemanha, o então diretor-geral de Materiais da Marinha Maximiano da Fonseca iniciou a articulação das três Armas. Foi então criado o Centro Experimental Aramar, em Iperó, no interior do estado de São Paulo.

Conforme as instalações militares progrediam, o público investigava cada vez mais os reais objetivos de Aramar, e em 1986 a Marinha finalmente assumiu o fato de que o Complexo, além de pesquisar o processo de ultracentrifugação, também realizava pesquisas no campo de reatores nucleares de 50 Mwatts para serem instalados em submarinos nucleares. Conforme o contra-almirante Mario Cezar Flores, "O projeto Aramar será um centro de testes de propulsão, inclusive para o submarino nuclear, conforme tecnologia já aplicada em outros países, como a Inglaterra. Os testes com o reator do submarino movido a energia nuclear são feitos em terra." Muito antes, em 1982, os militares já anunciavam que haviam dominado por completo o conhecimento do processo de enriquecimento via ultracentrifugação. O Programa Paralelo começava a mostrar resultados.

Em fins de 1986, já no governo do presidente José Sarney, a imprensa novamente atacou publicando a descoberta de várias contas bancárias secretas do governo, assim como movimentações financeiras de altíssimos valores, sem registro de origem nem destino. Na mesma época, foi descoberto no sul do Pará uma base da Aeronáutica conhecida como Serra do Cachimbo, que continha perfurações de 320 metros de profundidade, revestidas de cimento, cuja finalidade nunca foi explicada de forma convincente pelos militares.

Um estudo feito pela Comissão de Acompanhamento da Questão Nuclear, da Sociedade Brasileira de Física, mostrou a semelhança dessas perfurações com as existentes no Nevada Test Site, nos Estados Unidos, Fat Man, bomba lançada sobre Nagasaki que liberou uma energia de 25 quilotons que são utilizadas para testes nucleares subterrâneos. Além de tudo isso, o Centro Tecnológico da Aeronáutica desenvolvia o projeto de um foguete brasileiro destinado, em princípio, a ser um veículo lançador de satélites, mas que poderia ser adaptado para carregar ogivas nucleares, partindo das já contruídas plataformas de lançamento de Natal e Alcântara.

Todos esses dados indicavam claramente que o Projeto Aramar estava perseguindo a idéia da Bomba Atômica impetuosamente. Conforme publicado pelo jornal O Estado de São Paulo, "a arma nuclear estratégica principal do Brasil seria um artefato de 20 a 30 quilotons (quatro a seis vezes mais poderoso do que o usado em Hiroshima), feito com plutônio e lançado por um imenso míssil de 16 metros de altura, 40 toneladas de peso, classe MRBM (Medium Range Ballistic Missile), capaz de cobrir cerca de 3 mil quilômetros transportando uma ogiva de guerra de mais de uma tonelada. É a versão militar do VLS/Veículo Lançador de Satélite, que o Instituto de Atividades Espaciais, de São José dos Campos, prepara..."
Esta notícia jamais foi confirmada pelos militares. Mas também nunca foi desmentida. Mais importante que esses dados reveladores, era o fato de que os mais altos escalões das Forças Armadas eram favoráveis publicamente à bomba. Apesar de tudo isso, em nenhum momento os militares se expressaram com relação a este assunto. Em 1991, durante o governo Collor foram fechadas todas as instalações da Serra do Cachimbo, e o Complexo Teste da bomba Mike, primeiro artefato bélico à base de fusão nuclear.

Aramar continua a existir com limitados recursos financeiros encaminhados pela Marinha. Aparentemente, com o fim do governo militar, toda a busca pelo poderio bélico que a tecnologia nuclear poderia trazer foi cessada. Ainda assim, aparentemente.

Não-Proliferação
O Brasil é signatário do Tratado de Não Proliferação Nuclear (Nuclear Non-Proliferation Treaty (NPT)) desde de 1998 como um estado não nuclear, mas já era signatário do Tratado de Tlatelolco desde 1968. De acordo com a constituição de 1988 renunciou ao desenvolvimento de armas nucleares e em 1994 a Agência Brasileira-Argentina para Contabilidade e Controle de Materiais Nucleares (ABACC) foi criada com as garantias da IAEA (Agência Internacional de Energia Atômica, International Atomic Energy Agency). Em 1996 tornou-se membro do Grupo de Fornecedores Nucleares. O Brasil não aceitou o Protocolo Adicional sobre as garantias com a IAEA.

Planta de uma Usina Nuclear

Usinas Nuclears - Você é contra ou a favor?

Que é uma Usina Nuclear
Uma Usina Nuclear é uma instalação industrial empregada para produzir eletricidade a partir de energia nuclear, que se caracteriza pelo uso de materiais radioativos que através de uma reação nuclear produzem calor. Este calor é empregado por um ciclo termodinâmico convencional para mover um alternador e produzir energia elétrica.

As centrais nucleares apresentam um ou mais reatores, que são compartimentos impermeáveis à radiação, em cujo interior estão colocados barras ou outras configurações geométricas de minerais com algum elemento radioativo (em geral o urânio). No processo de decomposição radioativa, se estabelece uma reação em cadeia que é sustentada e moderada mediante o uso de elementos auxiliares, dependendo do tipo de tecnologia empregada.

Acidente Nuclear
As instalações nucleares são construções muito complexas devido as diversas tecnologias industriais empregadas, e devido ao elevado grau de segurança que é adotado. As reações nucleares, por suas características, são altamente perigosas. A perda do controle durante o processo pode elevar a temperatura a um valor que leve a fusão do reator, e/ou ocorrer vazamento de radiações nocivas para o exterior, comprometendo a saúde dos seres vivos.

Lixo Nuclear
A energia nuclear além de produzir uma grande quantidade de energia elétrica também produz resíduos nucleares que devem ser isolados em depósitos impermeáveis durante longo tempo. Por outro lado, os reatores das centrais nucleares não produzem gases tóxicos, que é a característica da combustão dos combustíveis fósseis.

2. Energia Nuclear

Uma usina de energia nuclear.
Vapor não-radioativo sai das torres de resfriamento.

A Energia Nuclear
Energia nuclear consiste no uso controlado das reações nucleares para a obtenção de energia para realizar movimento, calor e geração de eletricidade. Alguns isótopos de certos elementos apresentam a capacidade de, através de reações nucleares, emitirem energia durante o processo.

Baseia-se no princípio (demonstrado por Albert Einstein) que nas reações nucleares ocorre uma transformação de massa em energia. A reação nuclear é a modificação da composição do núcleo atômico de um elemento, podendo transformar-se em outro ou em outros elementos. Esse processo ocorre espontaneamente em alguns elementos; em outros deve-se provocar a reação mediante técnicas de bombardeamento de nêutrons ou outras.

Existem duas formas de aproveitar a energia nuclear para convertê-la em calor: A fissão nuclear, onde o núcleo atômico se subdivide em duas ou mais partículas, e a fusão nuclear, na qual ao menos dois núcleos atômicos se unem para produzir um novo núcleo. A fissão nuclear do urânio é a principal aplicação civil da energia nuclear.

É usada em centenas de centrais nucleares em todo o mundo, principalmente em países como a França, Japão, Estados Unidos, Alemanha, Brasil, Suécia, Espanha, China, Rússia, Coreia do Norte, Paquistão e Índia, entre outros. A principal vantagem da energia nuclear obtida por fissão é a não utilização de combustíveis fósseis, não lançando na atmosfera gases tóxicos, e não sendo responsável pelo aumento do efeito estufa.
Os fatos históricos demonstram que as centrais nucleares foram projetadas para uso duplo: civil e militar. A primazia na produção de plutônio nestas centrais propiciou o surgimento de grandes quantidades de resíduos radioativos de longa vida que devem ser enterrados convenientemente, sob fortes medidas de segurança, para evitar a contaminação radioativa do meio ambiente. Atualmente os movimentos ecológicos têm pressionado as entidades governamentais para a erradicação das usinas termonucleares, por entenderem que são uma fonte perigosa de contaminação do meio ambiente.

As novas gerações de centrais nucleares utilizam o tório como fonte de combustível adicional para a produção de energia ou decompõem os resíduos nucleares em um novo ciclo denominado fissão assistida. Os defensores da utilização da energia nuclear como fonte energética consideram que estes processos são, atualmente, as únicas alternativas viáveis para suprir a crescente demanda mundial por energia ante a futura escassez dos combustíveis fósseis. Consideram a utilização da energia nuclear como a mais limpa das existentes atualmente.

Energia de fusão
O emprego pacífico ou civil da energia de fusão está em fase experimental, existindo incertezas quanto a sua viabilidade técnica e econômica. O processo baseia-se em aquecer suficientemente núcleos de deutério até obter-se o estado plasmático. Neste estado, os átomos de hidrogênio se desagregam permitindo que ao se chocarem ocorra entre eles uma fusão produzindo átomos de hélio. A diferença energética entre dois núcleos de deutério e um de hélio será emitida na forma de energia que manterá o estado plasmático com sobra de grande quantidade de energia útil.

A principal dificuldade do processo consiste em confinar uma massa do material no estado plasmático já que não existem reservatórios capazes de suportar a elevada temperatura. Um meio é a utilização do confinamento magnético.
Os cientistas do projeto Iter, do qual participam o Japão e a União Européia, pretendem construir uma central experimental de fusão para comprovar a viabilidade econômica do processo como meio de obtenção de energia.

Bomba atômica
As bombas nucleares se fundamentam na reação de fissão nuclear explosiva. Na madrugada do dia 16 de julho de 1945, ocorreu o primeiro teste nuclear da história, realizado no deserto de Alamogordo, Novo México. O segundo empregado pela primeira vez para fins militares durante a Segunda Guerra Mundial foi na cidade japonesa de Hiroshima e o terceiro na cidade de Nagasaki, esses ultimos matando a totalidade dos habitantes entre os quais a maioria jovens e crianças indo as escolas.

As bombas termonucleares (Bombas H) são mais potentes e se fundamentam em reações de fusão do hidrogênio ativadas por uma reação de fissão prévia. A bomba de fissão é o ignitor da bomba de fusão devido à elevada temperatura para iniciar o processo da fusão.

O Acidente Nuclear de Chernobil

O Acidente O acidente nuclear de Chernobil ocorreu dia 26 de abril de 1986, na Usina Nuclear de Chernobyl (originalmente chamada Vladimir Lenin) na Ucrânia (então parte da União Soviética). É considerado o pior acidente nuclear da história da energia nuclear, produzindo uma nuvem de radioatividade que atingiu a União Soviética, Europa Oriental, Escandinávia e Reino Unido. Grandes áreas da Ucrânia, Belarus e Rússia foram muito contaminadas, resultando na evacuação e reassentamento de aproximadamente 200 mil pessoas. Cerca de 60% de radioatividade caiu em terra na Belarus. O acidente fez crescer preocupações sobre a segurança da indústria nuclear soviética, diminuindo sua expansão por muitos anos, e forçando o governo soviético a ser menos secreto. Os agora separados países de Rússia, Ucrânia e Belarus têm suportado um contínuo e substancial custo de descontaminação e cuidados de saúde devidos ao acidente de Chernobyl. É difícil dizer com precisão o número de mortos causados pelos eventos de Chernobyl, pelas mortes esperadas de câncer, que ainda não ocorreram e são difíceis de atribuir especificamente ao acidente. Um relatório da ONU de 2005 atribui 56 mortes até aquela data – 47 trabalhadores acidentados e 9 crianças com câncer de tireóide – e estima que cerca de 4000 pessoas morrerão de doenças relacionadas ao acidente. O Greenpeace, entre outros, contesta as conclusões do estudo. O "sarcófago" que envolve o reator da Usina Nuclear de Chernobil A instalação A usina de Chernobyl está situada nas proximidades de Pripyat, Ucrânia, 18 km ao noroeste da cidade de Chernobyl, 16 km da fronteira com Belarus e cerca de 110 km ao norte de Kiev. A usina era composta por quatro reatores, cada um capaz de produzir 1 GW de energia elétrica (3.2 gigawatts de energia térmica). Em conjunto, os quatro reatores produziam cerca de 10% da energia elétrica utilizada pela Ucrânia na época do acidente. A construção da instalação começou na década de 1970, com o reator "1" instalado em 1977, seguido pelos reatores "2" (1978), "3" (1981) e "4" (1983). Dois outros reatores, "5" e "6", também capazes de produzir 1 GW cada, estavam em construção na época do acidente. As quatro instalações eram projetadas com um tipo de reator chamado RBMK-1000. O acidente Sábado, 26 de abril de 1986, às 1:23:58 da manhã, hora local, o quarto reator da usina de Chernobyl - conhecido como Chernobyl 4 - sofreu uma violenta explosão de vapor que resultou em incêndio, uma série de explosões sucessivas e um derretimento nuclear. Causas Há duas teorias oficiais conflitivas sobre a causa do acidente. A primeira foi publicada em agosto de 1986 e efetivamente colocou culpa exclusivamente nos operadores da usina. A segunda teoria foi publicada em 1991 e atribuiu o acidente a defeitos no projeto do reator RBMK, especificamente nas hastes de controle. As duas versões foram fortemente apoiadas por diferentes grupos, inclusive os projetistas dos reatores, pessoal da usina de Chernobyl e o governo. Alguns especialistas independentes acreditam que nenhuma das teorias estava satisfatoriamente correta. Outras hipóteses sobre o acidente Outro importante fator que contribuiu para o acidente foi o fato que os operadores não estavam informados sobre certos problemas do reator. De acordo com um deles, Anatoli Dyatlov, o projetista sabia que o reator era perigoso em algumas condições, mas intencionalmente omitiu esta informação. A gerência da instalação era em grande parte composta de pessoal não qualificado em reatores tipo RBMK. O diretor, V.P. Bryukhanov, possuía experiência e treinamento em usina termo-elétrica a carvão. Seu engenheiro chefe, Nikolai Fomin, também veio de uma usina convencional. O próprio Anatoli Dyatlov, ex-engenheiro chefe dos reatores 3 e 4, somente tinha alguma experiência com pequenos reatores nucleares. Em particular: O reator tinha um Coeficiente de Vazio positivo perigosamente alto. Dito de forma simples, isto significa que se bolhas de vapor se formam na água de resfriamento, a reação nuclear se acelera, levando à supervelocidade se não houver intervenção. Pior, com carga baixa, este Coeficiente de Vazio não era compensado por outros fatores, os quais tornavam o reator instável e perigoso. Que o reator fosse perigoso a baixa carga não era de fácil percepção nem de conhecimento dos operadores. Um defeito mais significante do reator era o projeto das hastes de controle. Num reator nuclear, hastes de controle são inseridas no reator para diminuir a reação. Entretanto, no projeto do reator RBMK, as extensões das hastes de controle eram parcialmente ocas. Quando as hastes de controle eram inseridas, pelos primeiros segundos, o resfriador (água) era distribuído pelas partes ocas das hastes. Uma vez que o resfriador (água) é um absorvedor de nêutrons, a potência do reator na realidade sobe. Este comportamento também não é de fácil percepção e não era de conhecimento dos operadores. O Fator Humano Os operadores foram descuidados e violaram procedimentos, parcialmente, porque eles ignoravam os defeitos de projeto do reator. Também muitos procedimentos irregulares contribuíram para causar o acidente. Um deles foi a comunicação ineficiente entre os escritórios de segurança e os operadores encarregados do experimento conduzido naquela noite. Foto do local da explosão É importante notar que os operadores desligaram muitos dos sistemas de proteção do reator o que era proibido pelos guias técnicos publicados, a menos que houvesse mau funcionamento. De acordo com o relatório da Comissão do Governo, publicado em agosto de 1986, os operadores removeram pelo menos 204 hastes de controle do núcleo do reator (de um total de 211 deste modelo de reator). O mesmo guia, citado acima, proibia a operação do RBMK-1000 com menos de 15 hastes dentro da zona do núcleo. Foto do Local da Explosão

Eventos Dia 25 de abril de 1986, o reator da Unidade 4 estava programado para ser desligado para manutenção de rotina. Foi decidido usar esta oportunidade para testar a capacidade do gerador do reator para gerar suficiente energia para manter os sistemas de segurança do reator (em particular, as bombas de água) no caso de perda do suprimento externo de energia. Reatores como o de Chernobyl têm um par de geradores disel disponível como reserva, mas eles não são ativados instantaneamente - o reator é portanto usado para dar partida à turbina. A certo ponto a turbina seria desconectada do reator e deixada a girar sob a força de sua inércia rotacional e o objetivo do teste era determinar se as turbinas, na sua fase de queda de rotação poderiam alimentar as bombas enquanto o gerador estivesse sendo ligado. O teste foi realizado com sucesso previamente em outra unidade, com as medidas de proteção ativas e o resultado foi negativo, isto é, as turbinas não geravam suficiente energia, na fase de queda de rotação, para alimentar as bombas, mas melhorias adicionais foram feitas nas turbinas o que levou à necessidade de repetir os testes. A potência de saída do reator 4 devia ser reduzida de sua capacidade nominal de 3,2 GW para 700 MW a fim de realizar o teste com baixa potência, mais segura. Porém, devido à demora em começar a experiência, os operadores do reator reduziram a geração muito rapidamente e a saída real foi de somente 30 MW. Como resultado, a concentração de nêutron absorvendo o produto da fissão, xenon-135, aumentou (este produto é tipicamente consumido num reator em baixa carga). Embora a escala de queda de potência estivesse próxima ao máximo permitido pelos regulamentos de segurança, a gerência dos operadores decidiu não desligar o reator e continuar o teste. Além disso, foi decidido reduzir a duração do experimento e aumentar a potência para apenas 200 MW. A fim de superar a absorção de nêutrons do excesso de xenon-135, as hastes de controle foram puxadas para fora do reator mais rapidamente que o permitido pelos regulamentos de segurança. Como parte do experimento, à 01:05 de 26 de abril, as bombas que foram alimentadas pelo gerador da turbina foram ligadas; o fluxo de água gerado por essa ação excedeu o especificado pelos regulamentos de segurança. O fluxo de água aumentou à 01:19 h. Uma vez que a água também absorve nêutrons, este adicional incremento no fluxo de água requeria a remoção manual das hastes de controle, produzindo uma condição de operação altamente instável e perigosa. O Teste À 01:23 h, o teste começou. A situação instável do reator não era percebida, de nenhuma maneira, no painel de controle e não parece que algum dos operadores estivesse totalmente consciente do perigo. A energia para as bombas de água foi cortada e como as turbinas foram conduzidas pela inércia rotacional do gerador da turbina, o fluxo de água diminuiu. A turbina foi desconectada do reator aumentando o nível de vapor no núcleo do reator. À medida que o líquido resfriador aquecia, bolsas de vapor se formavam nas linhas de resfriamento. O projeto peculiar do reator moderado à grafite, RBMK, em Chernobyl tem um grande Coeficiente de Vazio positivo, o que significa que a potência do reator aumenta rapidamente na ausência da absorção de nêutrons da água, e nesse caso, a operação do reator torna-se progressivamente menos estável e mais perigosa. À 01:23 os operadores pressionaram o botão AZ-5 (Defesa Rápida de Emergência 5) que ordenou uma inserção total de todas as hastes de controle, incluindo as hastes de controle manual que previamente haviam sido retiradas sem cautela. Não está claro se isso foi feito como medida de emergência, ou como uma simples método de rotina para desligar totalmente o reator após a conclusão do experimento (o reator estava programado para ser desligado para manutenção de rotina). É usualmente sugerido que a parada total foi ordenada como resposta à inesperada subida rápida de potência. Por outro lado Anatoly Syatlov, engenheiro chefe da usina Nuclear de Chernobyl na época do acidente, escreveu em seu livro: "Antes das 01:23, os sistemas do controle central... não registravam nenhuma mudança de parâmetros que pudessem justificar a parada total. A Comissão...juntou e analisou grande quantidade de material e declarou em seu relatório que falhou em determinar a razão pela qual a parada total foi ordenada. Não havia necessidade de procurar pela razão. O reator simplesmente foi desligado após a conclusão do experimento." Devido à baixa velocidade do mecanismo de inserção das hastes de controle (20 segundos para completar), as partes ocas das hastes e o deslocamento temporário do resfriador, a parada total provocou o aumento da velocidade da reação. O aumento da energia de saída causou a deformação dos canais das hastes de controle. As hastes travaram após serem inseridas somente a um terço do caminho e foram portanto incapazes de conter a reação. Por volta de 1:23:47 o reator pulou para cerca de 30GW, dez vezes a potência nominal de saída. As hastes de combustível começaram a derreter e a pressão de vapor rapidamente aumentou causando uma grande explosão de vapor, deslocando e destruindo a cobertura do reator, rompendo os tubos de resfriamento e então abrindo um buraco no teto. Redução de Custos Para reduzir custos, e devido a seu grande tamanho, o reator foi construído com somente contenção parcial. Isto permitiu que os contaminantes radioativos escapassem para a atmosfera depois que a explosão de vapor queimou os vasos de pressão primários. Depois que parte do teto explodiu, a entrada de oxigênio - combinada com a temperatura extremamente alta do combustível do reator e da grafite moderadora - produziu um incêndio da grafite. Este incêndio contribuiu para espalhar o material radioativo e contaminar as áreas vizinhas. Há alguma controvérsia sobre a exata seqüência de eventos após 1:22:30 (hora local) devido a inconsistências entre declaração das testemunhas e os registros da central. A versão mais comumente aceita é descrita a seguir. A primeira explosão De acordo a esta teoria, a primeira explosão aconteceu aproximadamente à 1:23:47, sete segundos após o operador ordenar a parada total. É algumas vezes afirmado que a explosão aconteceu antes ou imediatamente em seguida à parada total (esta é a versão do Comitê Soviético que estudou o acidente). Esta distinção é importante porque, se o reator tornou-se crítico vários segundos após a ordem de parada total, esta falha seria atribuída ao projeto das hastes de controle, enquanto a explosão simultânea à ordem de parada total seria atribuída à ação dos operadores. De fato, um fraco evento sísmico foi registrado na área de Chernobyl à 1:23:39. Situação Complicada Este evento poderia ter sido causado pela explosão ou poderia ser coincidente. A situação é complicada pelo fato de que o botão de parada total foi pressionado mais de uma vez, e a pessoa que o pressionou morreu duas semanas após o acidente, em conseqüêcia da ação da radiação. Seqüência do Evento 26 de abril de 1986. Acidente no reator 4, da Central Elétrica Nuclear de Chernoby. Acontece à noite, entre 25 e 26 de abril de 1986, durante um teste. A equipe operacional planejou testar se as turbinas poderiam produzir energia suficiente para manter as bombas do liquido de refrigeração funcionando, no caso de uma perda de potência, até que o gerador de emergência, à diesel, fosse ativado. Para prevenir o bom andamento do teste do reator, foram desligados os sistemas de segurança. Para o teste, o reator teve que ter sua capacidade operacional reduzida para 25%. Este procedimento não saiu de acordo com planejado. Por razões desconhecidas, o nível de potência de reator caiu para menos de 1% e por isso a potência teve que ser aumentada. Mas 30 segundos depois do começo do teste, houve um aumento de potência repentina e inesperada. O sistema de segurança do reator, que deveria ter parado a reação de cadeia, falhou. Dentro de frações de segundo o nível de potência e temperatura subiram em demasia. O reator ficou descontrolado. Houve uma explosão violenta. A cobertura de proteção, de 1000 toneladas, não resistiu. A temperatura de mais de 2000°C, derreteu as hastes de controle. A grafite que cobria o reator pegou fogo. Material radiativo começou a ser lançado na atmosfera. de 26 de abril até 4 de maio de 1986 - a maior parte da radiação é emitida nos primeiros dez dias. Inicialmente há predominância de ventos norte e noroeste. No final de abril o vento muda para sul e sudeste. As chuvas locais freqüentes fazem com que a radiação seja distribuída local e regionalmente. de 27 abril a 5 de maio de1986 - aproximadamente 1800 helicópteros jogam cerca de 5000 toneladas de material extintor, como areia e chumbo, sobre o reator que ainda queima. 27 de abril 1986 - os habitantes de Pripyat são evacuados. 28 de abril 1986, 23:00 h - um laboratório de pesquisas nucleares da Dinamarca anuncia que a ocorrência do acidente nuclear em Chernobil. 29 de abril de 1986 - o acidente nuclear de Chernobil é divulgado como notícia pela primeira vez, na Alemanha. até 5 de maio 1986 - durante os 10 dias após o acidente, 130 mil pessoas são evacuadas. 6 de maio de 1986 - cessa a emissão radiativa. de 15 a 16 de maio e 1986 - novos focos de incêndio e emissão radiativa. 23 de maio de 1986 - o governo soviético ordena a distribuição de solução de iodo à população. Novembro de 1986 - o "sarcófago" que abriga o reator foi concluído. O "sarcófago" destina-se a absorver a adiação e conter o combustível remanescente. O "sarcófago" é considerado uma medida provisória. Foi construído para durar de 20 a 30 anos e seu maior problema é a falta de estabilidade. Como foi construído às pressas há um risco de ferrugem nas vigas. 1989 - o governo russo embarga a construção dos reatores 5 e 6 da usina. 12 de dezembro de 2000 - depois de várias negociações internacionais a usina de Chernobil é desativada.

O Sarcófago

Acidente Radiológico de Goiânia

O acidente radiológico de Goiânia, amplamente conhecido como acidente com o césio-137, foi um grave episódio de contaminação por radioatividade ocorrido no Brasil. A contaminação teve início em 13 de setembro de 1987, quando um aparelho utilizado em radioterapias foi encontrado dentro de uma clínica abandonada, no centro de Goiânia, em Goiás.

Foi classificado como nível 5 (acidentes com consequências de longo alcance) na Escala Internacional de Acidentes Nucleares, que vai de zero a sete, em que o menor valor corresponde a um desvio, sem significação para segurança, enquanto no outro extremo estão localizados os acidentes graves.

O instrumento foi encontrado por catadores de um ferro-velho do local, que entenderam tratar-se de sucata. Foi desmontado e repassado para terceiros, gerando um rastro de contaminação, o qual afetou seriamente a saúde de centenas de pessoas. O acidente com césio-137 foi o maior acidente radioativo do Brasil e o maior do mundo ocorrido fora das usinas nucleares.


O local do acidente
Área que abrigava o ferro-velho da Rua 26-A.

A Associação das Vítimas do Césio 137 afirma que até o ano de 2012, quando o acidente completou 25 anos, cerca de 104 pessoas morreram nos anos seguintes pela contaminação, decorrente de câncer e outros problemas, e cerca de 1 600 tenham sido afetadas diretamente. Os resultados para as 46 pessoas com maior nível de contaminação estão mostrados no gráfico de barras abaixo.

Várias pessoas sobreviveram, apesar das altas doses de radiação. Isto pode ter acontecido, em alguns casos, porque receberam doses fracionadas. Com o tempo, os mecanismos de reparo do corpo poderão reverter o dano celular causado pela radiação.