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REATOR MULTIPROPÓSITO
BRASILEIRO - RMB
Audiência PúblicaIperó, 22 de outubro de 2013Reator IEA-R1
61 anos de Operação Jose Augusto Perrotta Junho 2019
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Conceitos Básicos – Energia NuclearNoções de Física de Reatores
Escala de Dimensões
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Conceitos Básicos – Energia NuclearNoções de Física de Reatores
O átomo é a menor parte da estrutura da matéria.
A estrutura do átomo consiste de um núcleo onde fica concentrada sua
massa formada, basicamente, por partículas de carga positiva (prótons) e
partículas de mesmo tamanho mas sem carga (nêutrons) .
Girando ao redor do núcleo estão os elétrons, de carga negativa.
Em equilíbrio, o número de elétrons é igual ao número de prótons noátomo.
As reações químicas ocorrem pela interação dos elétrons dos átomos.
O número de prótons, denominado de número atômico (Z), identifica a
característica química do átomo.
Átomo
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Conceitos Básicos – Energia NuclearNoções de Física de Reatores
O número de nêutrons no núcleo do átomo pode ser variável, pois eles não têmcarga elétrica. Desta forma, um mesmo elemento químico pode ter massasdiferentes. A soma do número de prótons e número de nêutrons de um núcleo é
denominado número de massa (A). Átomos de um mesmo elemento químico
(mesmo número atômico) e número de massa diferentes são denominados
isótopos.
Átomo
Os prótons têm a tendência de se repelirem, pois têm a mesma carga
(positiva). Como eles estão juntos no núcleo, comprova-se a existência de
uma energia nos núcleos dos átomos com mais de uma partícula para
manter essa estrutura. A energia que mantêm os prótons e nêutrons juntos
no núcleo é a energia nuclear, isto é a energia de ligação dos nucleões
(partículas do núcleo).
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Conceitos Básicos – Energia NuclearNoções de Física de Reatores
Radioatividade
Comprovou-se que um núcleo energético, por excesso de partículas ou de
cargas, tende a estabilizar-se emitindo algumas partículas. O fenômeno foi
denominado radioatividade e os elementos que apresentam essa
propriedade são chamados de elementos radioativos ou
radioisótopos.
A radioatividade tem característica única para cada nuclídeo, ou seja, tipo
de radiação emitida e espectro de energia dessa radiação emitida.
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Conceitos Básicos – Energia Nuclear
Principais radiações
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Conceitos Básicos – Energia Nuclear
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Reações Nucleares
~1500 nuclídeos são conhecidos; 325 existem na natureza; 284são estáveis; e nenhum nuclídeo com número de massa maiorque 209 é estável.
Cada elemento radioativo, é encontrado de forma natural ouobtido artificialmente.
A forma natural é obtida pelo decaimento radioativo de U e Th epor fissão espontânea desses elementos.
A forma de se obter artificialmente um elemento radioativo é
através de reações nucleares em aceleradores departículas ou em reatores nucleares.
É definido como reator nuclear o “equipamento” ou“sistema” onde se realizam as reações nucleares de formacontrolada.
As reações nucleares induzidas por nêutrons são as maisimportantes em um reator nuclear.
Conceitos Básicos – Energia Nuclear
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Reações Nucleares
As principais reações nucleares com nêutrons no
reator nuclear são:
Absorção
• Captura Radioativa
• Formação de Partículas Carregadas
Espalhamento
• Elástico
• Inelástico
Fissão
Conceitos Básicos – Energia Nuclear
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Reação em Cadeia
Se os nêutrons emitidos por
uma fissão causarem ao
menos uma nova fissão, o
processo poderá ser auto-
suficiente e constituir-se no
que é chamado Reação em
Cadeia.
Massa Crítica é a mínima
massa de combustível
suficiente para manter uma
reação em cadeia.
Fissão
(a) (b) (c) (d) (e)
Z, A r
R1 R2
R1 + R2 Z1, A1 Z2, A2
nêutron
Conceitos Básicos – Energia Nuclear
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Principais Aplicações da Energia Nuclear
Reatores NuclearesReatores de Pesquisa
Produção de radioisótoposPesquisa tecnológicaPesquisa fundamental
Propulsão NavalUsinas Nucleares de Geração de Energia Elétrica
Utilização de RadioisótoposMedicinaIndústriaEspacial (termoenergia)AgriculturaMeio AmbienteIrradiação (alimentos / esterilização)
Conceitos Básicos – Energia Nuclear
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Principais Aplicações da Energia Nuclear
Conceitos Básicos – Energia Nuclear
COMISSÃO NACIONAL DE ENERGIA NUCLEAR (CNEN)
CIÊNCIA TECNOLOGIA INOVAÇÃO
BENEFÍCIO DA SOCIEDADE
LEIS APLICÁVEIS:
• Constituição Federal --- Fins pacíficos / Monopólio da União
• Lei 4118 de 27 de agosto de 1962
• Lei 6189 de 16 de dezembro de 1974
• Decreto Lei 1982 de 28 de dezembro de 1982
• Lei 7781 de 27 de junho de 1989 Art2º Compete à CNEN:
IV - promover e incentivar:
a) a utilização da energia nuclear para fins pacíficos, nos diversos setores do desenvolvimento nacional;
b) a formação de cientistas, técnicos e especialistas nos setores relativos à energia nuclear;
c) a pesquisa científica e tecnológica no campo da energia nuclear;
XII - promover a organização e a instalação de laboratórios e instituições de pesquisa a elas
subordinadas técnica e administrativamente, bem assim cooperar com instituições existentes no
País com objetivos afins;
XVI - produzir radioisótopos, substâncias radioativas e subprodutos nucleares, e exercer o respectivo
comércio;
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Reatores Nucleares de Pesquisa no Brasil
Nome Utilização Potência LocalizaçãoInício de
OperaçãoTipo
IPEN/CNEN-SP
São Paulo
IEN/CNEN-RJ
Rio de Janeiro
CDTN/CNEN-MG
Belo Horizonte
5 MW IPEN/CNEN-SP
(2MW) São Paulo
Pesquisa – Ensino 100 kW 1960
Núcleo Aberto –
Vareta IPEN/MB-01
Unidade Crítica – Análise de
Núcleo de PWR100 W 1988
TRIGA MARK-I
ARGONAUTA Pesquisa – Ensino 500 W 1965 Argonaut
IPR-R1
IEA-R1Pesquisa e
Produção de Radioisótopos1957
Reator MTR
Piscina Aberta
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Reator IEA-R1
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Reator IEA-R1
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Reator IEA-R1
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Reator IEA-R1
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IEA-R1 ( 1958 )
Pioneiros
Reator IEA-R1
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IEA-R1 ( 1958 ) ----- IPEN (2019)
Reator IEA-R1
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Muito Obrigado!!